Co kdyby baterie vydržela 5 700 let, aniž by ji bylo třeba dobíjet? Zní to jako sen, nicméně díky inovativní studii Bristolské univerzity a britského Úřadu pro atomovou energii (UKAEA) se tento revoluční pokrok stal skutečností. Představujeme diamantovou baterii s uhlíkem 14, nový převratný zdroj energie, který by mohl změnit náš pohled na skladování energie, udržitelnost i energetické potřeby pro cesty do vesmíru.
Na rozdíl od tradiční technologie baterií, která se spoléhá na chemické reakce, jež se časem rozkládají, diamantová baterie s uhlíkem-14 využívá k výrobě energie radioaktivní rozpad uhlíku-14. Uhlík-14, radioaktivní izotop, který se obvykle používá při datování uhlíku, produkuje rychle se pohybující elektrony, protože se pomalu rozpadá po tisíce let. Tuto energii pak absorbuje speciálně navržený ultratenký diamantový plášť, který ji přemění na elektřinu.
Výsledkem je zdroj energie s poločasem rozpadu 5 700 let, což znamená, že i po mnoha tisíciletích v něm zůstane polovina energie. Tento proces se podobá solárním panelům, které mění sluneční světlo na elektřinu, avšak místo světla využívá diamantová baterie záření.
Tento toxický materiál je uložen uvnitř diamantu, nejtvrdšího známého přírodního materiálu, což znemožňuje únik nebezpečného záření. Dr. Neil Fox z Bristolské univerzity ve Velké Británii vysvětluje:
Související článek
„Uhlík-14 vyzařuje záření krátkého dosahu, které je zcela pohlceno strukturou diamantu, takže je zcela bezpečné pro použití v nejrůznějších aplikacích.“
Diamantová baterie mění jaderný odpad na udržitelnou energii
Nejinovativnější vlastností diamantové baterie s uhlíkem-14 je její schopnost recyklovat jaderný odpad. Izotop uhlíku-14 v těchto bateriích byl získán z grafitových bloků, které jsou odpadním produktem jaderných reaktorů. Velká Británie má téměř 95 000 tun těchto grafitových bloků reaktorové kvality, takže tento vývoj je dobrým prostředkem jak pro likvidaci radioaktivního odpadu, tak pro výrobu energie.
Využitím tohoto jinak nebezpečného materiálu k výrobě udržitelné energie vědci nejen vytvářejí udržitelný zdroj energie, ale také pomáhají snižovat náklady spojené s bezpečným skladováním jaderného odpadu. Diamantový plášť také zaručuje, že radioaktivní materiál zůstane bezpečně uložen, a zabrání tak kontaminaci životního prostředí. Baterie je tedy uspokojivým řešením jak pro udržitelnost energie, tak pro likvidaci jaderného odpadu.
Potenciál bez hranic
Diamantová baterie s uhlíkem-14 má díky životnosti několika tisíc let potenciál pro využití v místech, kde nelze použít standardní baterie, a jednou z nejslibnějších oblastí je lékařství. Baterie, kterou není třeba vyměňovat, by mohla být velkou výhodou pro implantovatelné lékařské přístroje, jako jsou kardiostimulátory, naslouchadla a oční implantáty.
Odpadla by tak nutnost nebezpečných chirurgických zákroků při výměně vybitých baterií, což by vedlo k úspoře peněz i ke snížení nepohodlí pacientů. Kromě využití v medicíně by baterie s uhlíkem 14 mohla změnit i výzkum vesmíru. Vesmírné lodě a družice často využívají solární energii, což je v hlubokém vesmíru nepraktické, protože sluneční světlo je nedostatečné.
Dlouhodobý, bezúdržbový zdroj energie by umožnil delší mise, snížil náklady a poskytl vesmírným technologiím dlouhodobou životnost.
„Tato mikroenergetická technologie má obrovskou hodnotu pro celou řadu důležitých aplikací od vesmírných technologií přes bezpečnostní zařízení až po lékařské implantáty,“ říká profesor Tom Scott z Bristolské univerzity.
I na Zemi jsou možnosti ohromující. Taková baterie by mohla napájet vzdálené senzory, zařízení pro hlubokomořský průzkum a bezpečnostní systémy, které potřebují nepřetržitý zdroj energie s nízkou spotřebou, který není třeba nikdy vyměňovat. To může výrazně narušit bateriový průmysl, pokud se široce rozšíří, místo aby nabídla mnohem udržitelnější i dlouhodobější energetické řešení.
Uhlíková-14 diamantová baterie je revoluční technologie, která slibuje energii na tisíce let a zároveň recykluje vedlejší jaderné produkty. S rostoucí poptávkou po ekologické energii by tato technologie mohla posílit udržitelnější budoucnost. Ačkoli je stále ve vývoji, její potenciál je obrovský: baterie, které vydrží tisíciletí, minimalizují odpad a také nově definují skladování energie.