Новости
Ядерные батарейки

Ядерные батарейки

Представьте себе, что вы покупаете аккумулятор для автомобиля, используете его без подзарядки 20 лет, затем покупаете новый автомобиль и переставляете в него всё тот же аккумулятор. Представили? Компания NDB обещает, что так вскоре будет со всеми батареями и батарейками.

Представьте себе, что вы покупаете аккумулятор для автомобиля, используете его без подзарядки 20 лет, затем покупаете новый автомобиль и переставляете в него всё тот же аккумулятор. Представили? Компания NDB обещает, что так вскоре будет со всеми батареями и батарейками. Да-да, и смартфон тоже не надо будет больше ставить на зарядку. Никогда.

Как такое возможно? И почему учёные раньше не догадались обеспечить мир "вечными" аккумуляторами?

Представители калифорнийской компании NDB заявляют, что её наноалмазные батареи будут действовать как крошечные ядерные генераторы электрического тока.

Они будут имеют плотность энергии выше, чем у существующих литий-ионных аккумуляторов, и смогут работать до 28 тысяч лет без необходимости подзарядки. При этом будет практически невозможно сломать такое устройство и оголить "ядерный реактор", отвечающий за столь выдающиеся характеристики.

Сердце каждого такого генератора ‒ это небольшой кусочек переработанных ядерных отходов. Инженеры NDB планируют использовать части графитовых блоков ядерного реактора, которые поглотили излучение топливных стержней и сами стали радиоактивными.

Такой графит богат изотопом углерода-14, который подвергается бета-распаду до азота, высвобождая при этом антинейтрино и электрон. Представители компании NDB планируют брать этот графит, особым образом очищать его (нужные изотопы распределены по материалу неравномерно) и использовать для создания из углерода-14 крошечных алмазов.

Углерод-14 распадается до азота, генерируя в процессе антинейтрино и электрон. Радиоактивный алмаз из углерода-14 будет полностью покрыт слоем дешёвого, нерадиоактивного, созданного в лаборатории алмаза из углерода-12. Последний задерживает высокоэнергетические частицы, предотвращает утечку излучения и действует как сверхтвёрдый защитный слой, спасающий всю конструкцию от неумелого обращения.

В то же время алмазная структура действует как теплоотвод, выводящий тепло наружу и делающий всю конструкцию термостабильной.

Чтобы создать аккумулятор, несколько слоев такого наноалмазного материала помещаются в единый корпус вместе с крошечной интегральной схемой и небольшим суперконденсатором для сбора, хранения и мгновенного распределения заряда.

В NDB заявляют, что по такой технологии можно будет создать конечный продукт любой формы или стандарта, хоть в виде "пальчиковых", хоть в виде "мизинчиковых" батареек, а также типоразмера 18650 и 2170, и всевозможных нестандартных размеров тоже.

Уровни излучения от такой батарейки будут ниже, чем уровни излучения, производимые самим человеческим телом (в котором тоже постоянно происходит распад углерода-14). Это делает новинку полностью безопасной для использования в самых разных областях.

Небольшие аккумуляторы смогут питать кардиостимуляторы и другие электронные имплантаты, долгий срок службы которых позволит пользователям забыть об операциях по замене батареек. Такие аккумуляторы также могут быть размещены непосредственно на печатных платах устройств, обеспечивая их бесперебойную работу в течение всего срока службы.

Аккумулятор можно будет масштабировать и до размеров электромобиля и даже сделать ещё более. По прогнозам, такое устройство прослужит до 90 лет, то есть его можно будет вытащить из старого автомобиля и вставить в новый.

Ещё один большой плюс такой разработки: перерабатываются ядерные отходы, которые, оставаясь необработанными, представляют большую опасность для мира, дороги в хранении и обладают очень длительным периодом полураспада.

Как утверждают представители NDB, конечный продукт будет конкурентоспособным по стоимости, а в некоторых случаях он будет даже значительно дешевле, чем существующие литиевые батареи. Дело в том, что поставщики ядерных отходов будут доплачивать компании NDB за то, что её представители забирают у них отработавшие своё опасные материалы.

Если же часть батареи выйдет из строя, то активную часть наноалмазов можно быть переработать для создания новых наноалмазов. Когда же аккумулятор достигнет конца своего срока службы, который, напомним, может составлять до 28 тысяч лет для маломощного устройства (использующегося, например, в космическом спутнике), от него не останется ничего кроме "безвредных побочных продуктов".

Даже если когда-нибудь компания полностью использует для производства своей продукции все мировые запасы ядерных отходов с содержанием углерода-14 ‒ перспектива, которая потребует очень серьёзных объёмов производства ‒ NDB сможет создавать собственное сырьё для "вечных" батарей (как с уверенностью заявляют в компании, "просто и с минимальными затратами").

Когда же ждать революционный продукт?

На сайте компании утверждается, что инженерами уже осуществлена демонстрация практической осуществимости данной технологии.

Сейчас NDB находится на последней стадии привлечения финансирования, которое будет использовано для создания центра по производству прототипа подобных батарей. Компания готова приступить к созданию коммерческого прототипа, как только лаборатории снова откроются после окончания пандемии COVID-19.

Через пару лет компания обещает выпустить продукт, который будет обеспечивать низкую мощность, а через пять полноценный аккумулятор.

Представители NDB заявляют, что значительно опережают своих конкурентов, создающих другие бета-вольтаические элементы питания, поскольку патенты на её технологии и производственные процессы уже находятся на рассмотрении соответствующих органов.

Если в итоге будет создан конкурентноспособный продукт, это произведёт настоящую революцию в энергоснабжении. Ведь даже дома, оборудованные системами NDB, можно будет не подключать к энергетическим системам. Каждая их батарея будет становиться собственным почти неисчерпаемым источником энергии, незаметно превращающим ядерные отходы в полезную энергию.


Оригинальный материал: vesti.ru / 26.08.2020