Bateria, która działa 5700 lat bez konieczności ładowania. Przełomowy wynalazek Brytyjczyków

Choć bateria wykonana z węgla-14, która działa niemal wiecznie brzmi jak wynalazek znany z filmów Sci-Fi, tak istnieje naprawdę i została opracowana przez brytyjskich naukowców. To przełomowe odkrycie może zrewolucjonizować medycynę, a choćby kosmiczne podróże.

Długowieczna bateria – przełomowy wynalazek

Rewolucyjna bateria powstała w ramach współpracy Brytyjskiej Agencji Energii Atomowej (UKAEA) w Culham, w hrabstwie Oxfordshire oraz Uniwersytetu w Bristolu. To pierwsza na świecie bateria diamentowa wykorzystująca węgiel-14, która może działać choćby 5700 lat bez konieczności ładowania!

Według naukowców technologia ta sprawdzi się w urządzeniach medycznych, takich rozruszniki serca czy aparaty słuchowe, a jej długowieczność zminimalizuje potrzebę stałej wymiany urządzeń. Bateria znajdzie zastosowanie również w ekstremalnych warunkach: w kosmosie, np. do zasilania satelit czy statków kosmicznych, ale i również do eksploracji głębin morskich czy do pełnego działania stacji badawczych w odległych miejscach, np. na Arktyce. Samo założenie naukowców sugeruje, iż baterie te szczególnie dobrze sprawdzą się w sytuacjach, w których ładowanie lub wymiana baterii jest trudna lub niemożliwa.

– Nasza technologia mikrozasilania może obsługiwać cały szereg ważnych zastosowań, od technologii kosmicznych i urządzeń bezpieczeństwa po implanty medyczne. Cieszymy się, iż będziemy mogli zbadać wszystkie te możliwości, współpracując z partnerami z branży i badań, w ciągu najbliższych kilku lat – mówi prof. Tom Scott z Uniwersytetu w Bristolu.

Jak działa rewolucyjna bateria?

W baterii został zastosowany węgiel-14, który jest radioaktywnym izotopem węgla. Naukowcy wybrali ten izotop ze względu na emisję promieniowania krótkiego zasięgu, które jest gwałtownie absorbowane przez materiały stałe. Bateria przechwytuje energię uwalnianą podczas rozpadu radioaktywnego węgla-14, a następnie przekształca ją w energię elektryczną. Cały proces całkowicie przebiega bez ingerencji człowieka ani zewnętrznego wkładu czy ładowania.

Izotop węgla został umieszczony i zamknięty w diamencie, który jest najtwardszą na świecie substancją. Dzięki temu żadne emitowane promieniowanie krótkodystansowe nie może wydostać się poza ramy baterii, podczas gdy energia jest stale wydobywana. Prototypowe wymiary baterii to 10 × 10 mm, a jej grubość wynosi do 0,5 mm.

Sama bateria działa bardzo podobnie do paneli słonecznych. W przeciwieństwie do nich, zamiast wykorzystywać lekkie cząsteczki, wychwytuje gwałtownie poruszające się elektrony, emitowane podczas rozpadu radioaktywnego.

Okres półtrwania baterii wynosi 5700 lat. Przekładając to na czas działania, brytyjski wynalazek zachowa połowę swojej mocy choćby po tysiącach lat. Ponadto, jeżeli rewolucyjna bateria będzie musiała zostać wymieniona za tysiące lat, można ją bez obawy o bezpieczeństwo oddać do recyklingu

Istotna rola węgla-14

Istotnym aspektem tej rewolucyjnej baterii jest jej podwójna rola. Z jednej strony gwarantuje ona niesamowicie długowieczne magazynowanie energii, z drugiej zaś – ułatwia składowanie odpadów nuklearnych.

Izotop węgiel-14 wydobywany jest z bloków grafitowych, które są produktem ubocznym działania reaktorów jądrowych i odpadem radioaktywnym. W samej Wielkiej Brytanii znajduje się prawie 95 000 ton bloków grafitowych. Wydobycie węgla-14 pozwala na obniżenie radioaktywności bloków grafitowych, co skutkuje redukcją kosztów i utrudnień związanych z bezpieczną utylizacją odpadów, a także samo zmniejszenie ilości odpadów nuklearnych.

Źródło: BBC, DailyGalaxy

Fot: Canva