Понастоящем две компании – Arkenlight и NDB – работят по

Понастоящем две компании – Arkenlight и NDB – работят по технология, която дава опция да се създават диаманти от нуклеарните боклуци и след това те да се употребяват за основаване на акумулатори. Тези технологии станаха известни за първи път още през 2016 година, когато учени от Бристолския университет оповестиха, че са основали първообраз на батерия, като са трансформирали нуклеарни боклуци в елмаз. На доктрина това би могло да реши два казуса по едно и също време – оползотворяването на нуклеарното гориво и основаването на по-усъвършенствани акумулатори от всички, които са налични сега. На процедура обаче батериите, създадени от нуклеарни боклуци, по този начин и не се появиха през миналите седем години. В резултат на това поражда въпросът – до каква степен тази технология е въобще перспективна?

Проблемът с нуклеарните боклуци

Атомните електроцентрали основават голям брой нуклеарни боклуци, които съдържат радиоактивни изотопи. Учените отдавна си задават въпроса за тяхното неутрализиране. Безопасното дълготрайно предпазване не взема решение казуса, защото интервалът на полуразпад на някои изотопи е доста дълъг. Така да вземем за пример интервалът на полуразпад на изотопа въглерод-14 е 5 700 години.

Това значи, че даже откакто стронций-90 и цезий-137 изчезнат, казусът с въглерод-14 ще би трябвало да бъде решен по някакъв метод. Ако Arkenlight и NDB съумеят да основат акумулатори от нуклеарни боклуци, казусът ще се реши от единствено себе си.

Технологията за основаване на акумулатори от отработено нуклеарно гориво

През 2016 година учени от Бристолския университет демонстрираха, че радиоактивният въглерод може да се нагрява и по този метод да се трансформира в газ. Впоследствие той се кондензира в диаманти. Но по какъв начин те могат да се употребяват в батериите? Според учените при разпадането на изотопа въглерод-14 до азот-14 се освобождават електрони под формата на бета-радиация.

Ако диамантите не са формирани от чист въглерод, както е при естествените диаманти, а са легирани по специфичен метод, те освобождават електрони. Казано по-просто, те могат да основат ток, който може да бъде отведен към проводници. Този източник на сила ще работи хиляди години. Това значи, че диамантените акумулатори в никакъв случай няма да се нуждаят от презареждане.

За да не може радиоактивния материал да съставлява заплаха, учените са основали надеждна изолираност. За тази цел те сложиха диаманта, направен от въглерод-14, в елмаз, направен от постоянен (нерадиоактивен) въглерод-12. Благодарение на тази изолираност батерията не съставлява заплаха за хората или електронното съоръжение.

За какви цели могат да се употребяват диамантените акумулатори

Недостатъците на диамантените акумулатори включват обстоятелството, че те създават относително малко количество сила, защото разпадът на въглерод-14 е доста муден. Поради това в началото се предполагаше, че потреблението им ще е уместно в обстановки, в които е значима продължителността на работа на източника на сила, само че не и мощността на тази батерия.

Такива да вземем за пример биха могли да бъдат галактическите сонди, изследващи външната част на Слънчевата система. Също по този начин потреблението на такива акумулатори е оправдано в транспортните средства, в които е доста проблематично да се подмени батерията. В това число попадат разнообразни мониторингови уреди, които се намират да вземем за пример във вулканите и под водата. Всички тези устройства, както и галактическите сонди, се нуждаят от малко количество сила.

Сега обаче NDB твърди, че доста е подобрила технологията. По-конкретно, инженерите са съумели да подобрят изолацията на радиоактивните изотопи, както и системата за разпръскване на топлината. Освен това батериите към този момент употребяват няколко радиоизотопа за генериране на сила, а освен въглерод-14, който прекомерно постепенно освобождава електрони.

В уеб страницата на NDB е показана фотография на автомобил, която загатва за опцията за потребление на новите диамантени акумулатори в колите вместо литиево-йонни акумулатори. А основният изпълнителен шеф на компанията приказва за опцията за въвеждане на сходни акумулатори даже в смарт телефоните. Много специалисти обаче се съмняват в тези изказвания.

Защо диамантените акумулатори няма да могат да заменят литиево-йонните акумулатори

Ако в батериите се употребява изотоп на въглерод-14 с дълъг интервал на полуразпад, потенциалът на батерията, както е посочено нагоре, ще бъде доста дребен. Следователно вероятността да се зарежда смарт телефон е доста дребна, а за електрически автомобили даже не можем да приказваме, даже в случай че създадем батерията доста огромна.

Изотопи с по-кратък интервал на полуразпад могат да обезпечат нужната мощ, само че в този случай батерията ще се разрежда много бързо. А презареждането й би било извънредно мъчно. Освен това, с цел да може батерията да се употребява в смарт телефоните и електрическите автомобили, тя би трябвало да бъде налична. В последна сметка надали някой би желал да си купи смарт телефон на цената на аероплан, даже и да не се постанова да го зарежда.

Разбира се, можем да предположим, че NBD са основали технология, която ще направи допустимо основаването на евтина батерия, която да е мощна и „ дълготрайна “. Въпреки това компанията не споделя нищо за това. Нещо повече, въпросът беше издигнат преди две години, само че и до през днешния ден остава без отговор от страна на NBD. Следователно вярата, че диамантените акумулатори ще могат да заменят литиево-йонните, е дребна.