[dt_quote type=”pullquote” layout=”left” font_size=”big” animation=”none” size=”1″]Калифорнийская компания Nano Diamond Battery (NDB) собирается произвести революцию на рынке аккумуляторов и батарей всех видов. Причем возможность реализации этого проекта была доказана еще несколько лет назад исследователями из Бристольского университета. В ближайшем будущем NDB планирует построить батареи из ядерных отходов, теоретический срок службы которых составит 28 000 лет. Проще говоря, это небольшие мини-электростанции из переработанного графита, защищенные надежным алмазным покрытием. Алмазные батареи заряжаются сами по себе и имеют очень большие запасы энергии.[/dt_quote]
Радиоактивный графит как ключевой компонент аккумуляторных супербатарей
Исследования новых типов супераккумуляторов набирают обороты во всем мире. И не в последнюю очередь это связано с развитием современных электромобилей. Уже далеко продвинулись разработки суперконденсаторов на основе графена. Однако то, к чему стремится NDB, это намного больше. Американская компания хочет перерабатывать ядерные отходы и использовать их в качестве почти неисчерпаемого накопителя энергии. В батареях с наноалмазами радиоактивный материал, оставшийся после работы в ядерных реакторах, предполагается использовать для выработки энергии. Но эти графитовые компоненты далеко не безвредны. А это значит, что здесь нужно соблюдать особые меры безопасности. Период полураспада графита составляет 5700 лет.
Макет супербатареи. © NDB
И вот как это работает
Сначала графит нужно очистить. Для этого его нагревают, чтобы высвободить изотоп, находящийся на поверхности. Как только углерод-14 (также известный под названием C14) достигнет газообразного агрегатного состояния, его можно будет спрессовывать под высоким давлением и при высоких температурах в искусственный алмаз. Второй слой на основе углерода-12 (углерод-12 – стабильный неизлучающий изотоп) будет покрывать этот алмаз, испускающий бета-излучение, которое можно легко экранировать, и, соответственно, защищать от излучения высокоэнергетического ядра. По словам исследователей, защитная оболочка на основе углерода-12 будет защищенной, и ее нельзя будет взломать. Структура внутри алмазов состоит из слоев, которые, будучи отдельными ячейками, способны вырабатывать электричество. Согласно информации NDB, такие батареи могут изготавливаться в любых конфигурациях. Это важно для того, чтобы их можно было использовать и как заменитель стандартных батареек, например, размеров AA или AAA.
Остаточная радиация незначительна
Что касается радиации, то здесь компания также внесла полную ясность. Батареи с ядерными отходами будут испускать меньше радиоактивного излучения, чем человеческое тело. И если компании действительно удастся совершить прорыв в исследованиях аккумуляторов, то супераккумуляторы могут быть созданы и для совсем небольших устройств, таких как кардиостимуляторы. До сих пор батарейки-таблетки в кардиостимуляторах приходилось регулярно менять каждые десять лет. С новыми батареями эта процедура стала бы излишней. Еще одна область применения – спутники или дроны, а также различные медицинские устройства. И даже смартфон, оснащенный такой батареей, больше никогда не придется заряжать.
Разумеется, что не в последнюю очередь предполагается и использование супераккумуляторов в электромобилях. Исходя из требований, которые в будущем будут предъявляться к такому классу батарей, их срок службы можно будет ограничить 90 годами. Пока у NDB нет ни рабочего прототипа, ни графика разработки. Однако, если технология однажды достигнет рыночной зрелости, это определенно произведет революцию в энергетическом секторе. По крайней мере, концепция эта выглядит многообещающе. Так что пришло время заняться реализацией.