- Diamantová baterie vyrábí elektřinu z radioaktivního odpadu
- Baterie vydrží až tisíc let bez nabíjení
- Speciální zapouzdření z diamantu zabraňuje úniku radiace
Vědci z Univerzity v Bristolu ve spolupráci s britským úřadem pro atomovou energii vyvinuli inovativní technologii, která mění jaderný odpad na zdroj čisté a dlouhotrvající energie. Tato diamantová baterie využívá radioaktivní izotop uhlíku-14, který je bezpečně zapouzdřen v syntetických diamantech a poskytuje tak stabilní a téměř nevyčerpatelný zdroj elektrické energie.
Stane se jaderný odpad surovinou budoucnosti?
Nová technologie se zaměřuje na recyklaci vyřazených grafitových moderátorových bloků, které jsou bohaté na uhlík-14 a pocházejí z jaderných reaktorů. Tento radioaktivní materiál je běžně považován za odpad vyžadující složité a nákladné skladování. Výzkumníci však našli způsob, jak jej využít – přeměnu na zdroj energie prostřednictvím radioaktivního rozpadu.
Jak to funguje? Jakmile je uhlík-14 zabudován do diamantové struktury, dochází k jeho přirozenému beta rozpadu, při němž se uvolňují elektrony (beta částice). Tyto elektrony jsou absorbovány diamantovou matricí, kde vytvářejí elektrický proud. Celý proces je podobný fotovoltaickému jevu, při kterém solární články přeměňují světlo na elektřinu, avšak v tomto případě se energie získává z radioaktivního rozpadu.
Aby byla baterie bezpečná, je radioaktivní uhlík-14 zapouzdřen uvnitř vrstvy běžného, neradioaktivního syntetického diamantu. Tato vrstva slouží jako ochranný štít, který zabraňuje úniku radiace do okolí, a zároveň funguje jako polovodič umožňující efektivní přeměnu energie.
Baterie, která vydrží tisíce let?
Diamantová baterie produkuje relativně malé množství energie, avšak její největší předností je extrémně dlouhá životnost. Díky poločasu rozpadu uhlíku-14, který činí přibližně 5 730 let, je baterie schopna dodávat stabilní elektrickou energii po tisíce let bez nutnosti dobíjení či údržby. Její výstupní napětí a proud jsou sice nízké, což omezuje její využití na specifické aplikace, avšak právě její dlouhodobá spolehlivost ji činí ideálním zdrojem energie pro zařízení, kde je výměna baterie problematická nebo nemožná.
Tato technologie má široké možnosti využití. Jednou z nejperspektivnějších oblastí je medicína, kde by diamantové baterie mohly napájet kardiostimulátory či jiné implantáty, čímž by pacientům odpadla nutnost operativní výměny napájecích článků. Kromě poskytování čistého a bezpečného zdroje energie přináší diamantová baterie i zásadní řešení problému s jaderným odpadem. Místo dlouhodobého skladování nebezpečného materiálu umožňuje jeho přeměnu na užitečný zdroj energie, čímž výrazně snižuje ekologické a ekonomické náklady spojené s likvidací radioaktivního odpadu.
Josef Novák
Další dnešní články
