Американские ученые разработали долговечные батареи на основе ядерных отходов

Новости МирТесен

Вполне возможно, что в скором времени появятся смартфоны, не требующие подзарядки на протяжении всего периода эксплуатации.

Батарея мобильного телефона, функционирующая девять лет от одной зарядки; автомобильный аккумулятор со сроком службы в сто лет; кардиостимулятор, предназначенный для работы в течение нескольких тысяч лет — как заявляет калифорнийская компания NDB, в подобных приборах нет ничего фантастического. Воплотить все это в жизнь можно при помощи новой технологии производства наноалмазных батарей, разработанной инженерами фирмы.

Радиоактивные отходы представляют собой значительную проблему для современного мира. Они обладают высокой токсичностью, а их безопасное удаление — сложная и затратная задача. В NDB заявляют, что из части этих отходов, а именно из графитовых стержней, используемых в ядерных реакторах, можно получить выгоду.

Сначала стержни подвергаются очистке, чтобы получить чистый изотоп углерода-14, после чего под давлением формируются в наноалмазы. Затем радиоактивный слой из алмазов покрывается нерадиоактивным углеродом-12, синтезированным в лабораторных условиях. В подобной структуре наноалмазы функционируют как полупроводник и теплоотвод, а углерод-12 служит защитным слоем.

Несколько наноалмазных слоев в аккумуляторном элементе объединены с интегральной схемой и суперконденсатором, что позволяет хранить и оперативно распределять электрический заряд. По информации от NDB, данный элемент можно адаптировать к любому существующему стандарту и размеру аккумуляторов.

Разработчики утверждают, что, хотя для изготовления наноалмазных батарей предполагается использование потенциально опасных отходов, их излучение будет ниже, чем у человеческого тела. Кроме того, стоимость таких источников питания приблизительно соответствует цене литий-ионных аккумуляторов с аналогичными характеристиками.

Компания пока не представила прототип, однако утверждает, что располагает подтверждениями работоспособности предлагаемой концепции. «Представьте себе такое в iPhone, — говорит директор по стратегическому развитию NDB Нил Найкер. — Представьте себе мир, в котором вам вообще не придется заряжать смартфон в течение дня, в течение недели, месяца… Вот чего мы можем достичь с такой технологией».

В технических кругах заявления компании вызвали осторожный скептицизм. «NDB сообщает о разработке версий ячейки с низким и высоким энергопотреблением, однако до момента демонстрации выходных параметров [устройства] это лишь слова», — пишет публицист издания New Atlas Лоз Блайн. А Стивен Новелла в своем блоге портале Neurologica напоминает, по результатам анализа установлено, что у прототипов с ядерным источником энергии «плотность энергии значительно ниже, чем у химических аккумуляторов, таких как литий-ионные».

Определение фактических характеристик наноалмазных батарей потребует времени. Разработчики сообщают, что на изготовление первого действующего прототипа понадобится примерно два года.

Ранее мы писали о том, что Япония спустила на воду субмарину c литий-ионными аккумуляторами, а ученые из Университета Хьюстона создали гибридное устройство, которое способно не только улавливать, но и хранить солнечную энергию