Skladování energie v budoucnosti již není věcí snů a fantazií, ale reálný projekt, kterého se brzy dočkáme.
Stejně jako většina jaderných technologií se i zde objevila novinka – radioaktivní diamantové baterie, které mohou vydržet neuvěřitelných 28 tisíciletí.
Hlavní výhody diamantových jaderných baterií
Tyto zdroje energie nové generace by mohly radikálně změnit vše od kapesních zařízení, která denně používáme, až po vzdálené senzory umístěné v těch nejnepříznivějších částech životního prostředí, protože nabízejí čistou energii s dlouhou životností, která předčí konvenční baterie na chemické bázi.
Diamantové jaderné baterie využívají energii vznikající při rozpadu radioaktivních izotopů. Tyto baterie vytvářejí elektrickou energii v průběhu vyzařování částic beta při rozpadu radioaktivních prvků. Hlavní složkou klíče je diamant, který je polovodičem.
Související článek
Na rozdíl od chemických baterií, které vyrábějí energii spalováním chemikálií, diamantové jaderné baterie dodávají energii systematicky po dobu přibližně 25 000 let, což je předurčuje pro aplikace, které vyžadují dlouhodobé a spolehlivé napájení. Využití diamantů pro výrobu energie lze dnes vidět snad jen ve sci-fi filmech. Přesto se na něm pracuje již více než deset let a my jsme začali pozorovat plody tohoto výzkumu.
Za vším hledejte vědu
Mechanismus, na kterém tyto diamantové baterie spočívají, je primární, ale vysoce účinný. Podstatou práce je využití radioaktivních izotopů, jako je uhlík-14 nebo nikl-63, zabudovaných do diamantových uhlíků. Když izotop projde radioaktivním rozpadem, vybije tzv. částice beta, tedy elektrony s vysokou energií.
Tyto částice se dostanou do kontaktu se strukturou diamantu a vytvoří elektrický proud. Praktické vlastnosti diamantu, konkrétně pevnost materiálu a jeho schopnost přenášet teplo, zaručují, že generovaná energie zůstane konstantní. To, co tyto baterie odlišuje, je jejich potenciál dodávat malý proud po velmi dlouhou dobu, čímž výrazně překonávají chemické baterie.
Nejzajímavější využití diamantových jaderných baterií je tam, kde je běžná výměna baterií nevhodná nebo nemožná. Vezměme v úvahu aplikace v kosmickém výzkumu; zde mají baterie vydržet roky, nebo dokonce desetiletí, bez možnosti dobíjení, nebo senzory nasazené v extrémních podmínkách, jako jsou sopky nebo jaderné elektrárny.
Tyto malé, ale výkonné baterie mohou spolehlivě zásobovat zařízení energií, aniž by vyžadovaly údržbu nebo výměnu. Díky své dlouhé životnosti jsou li-ion baterie vhodné pro aplikace, jako jsou kardiostimulátory; selhání baterie nelze připustit. Jinými slovy, diamantové baterie jsou vynikajícím řešením plug-and-play požadavků na energii v extrémních podmínkách.
Jsou diamantové jaderné baterie bezpečné?
Diamantové jaderné baterie jsou poměrně bezpečné, přestože obsahují radioaktivní části. Částice beta z radioaktivních izotopů dokáže zastavit několik milimetrů materiálu, dokonce i materiál pouzdra baterie. Pravděpodobnost ozáření je tak malá, stejně malá jako ozáření radioaktivitou z takových věcí, jako jsou například výjezdové tabule, které obsahují malé množství radioaktivního materiálu.
Kromě toho se baterie po vybití stabilizují do podoby materiálu, který není nebezpečný. Nepředstavují tedy dlouhodobé jaderné nebezpečí. Proto by baterie mohly být bezpečnějším a udržitelnějším řešením pro skladování energie než konvenční metody skladování energie pro potřeby dlouhodobého skladování energie.
Možná budoucnost bateriové technologie
Diamantové jaderné baterie nenahradí konvenční zdroje energie, jako jsou například ty, které se používají v chytrých telefonech nebo noteboocích, ale jejich potenciál v cílených aplikacích je obrovský. Firmy jako Arkenlight a Betavolt jsou hlavními inovátory těchto baterií a jejich produkty jako BV100 se již vyrábějí. Brzy by se mohly používat k napájení všeho možného, od kardiostimulátorů přes dálkové senzory až po bezpilotní letouny, a představovat tak nový typ zdroje energie s „dlouhou životností“ pro zařízení, která musí fungovat měsíce nebo dokonce roky.
Díky technologickému pokroku se očekává, že diamantové jaderné baterie budou v budoucnu součástí energetického systému. Skutečnost, že tyto baterie mohou fungovat tisíce let bez dobíjení, by mohla změnit náš pohled na energii a poskytnout ekologické, obnovitelné řešení, které se ideálně hodí pro náš stále složitější život závislý na technologiích.