Γεωχημικοί από το Ηνωμένο Βασίλειο ανέπτυξαν έναν τρόπο για να παίρνουν τα επικίνδυνα πυρηνικά απόβλητα και να τα μετατρέπουν σε τεχνητά διαμάντια. Αυτά τα διαμάντια μπορούν να δημιουργήσουν το δικό τους ηλεκτρικό ρεύμα.

Με χρόνο ημίσειας ζωής περίπου 5.800 χρόνια, αυτές οι πιθανές διαμαντένιες μπαταρίες θα μπορούσαν να προσφέρουν λύσεις στα δύο θέματα της ενέργειας και της διαχείρισης των αποβλήτων.

‘Δεν υπάρχουν εκπομπές ρύπων και δεν απαιτείται συντήρηση, απλά υπάρχει άμεση παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας’, δήλωσε ο Tom Scott από το Πανεπιστήμιο του Μπρίστολ στη Βρετανία. Η ομάδα του Scott μετατρέπει αποτελεσματικά το μακροπρόθεσμο πρόβλημα των πυρηνικών υποπροϊόντων σε μια μακροπρόθεσμη λύση για καθαρή ενέργεια.

Η ομάδα έδειξε ένα πρωτότυπο της μπαταρίας από διαμάντι που χρησιμοποιεί το νικέλιο-63 (ένα ασταθές ισότοπο) ως πηγή ακτινοβολίας του.

Η ημίσεια ζωή στο νικέλιο-63 είναι περίπου 100 χρόνια. Έτσι, το πρωτότυπο κρατά το 50 τοις εκατό του ηλεκτρικού φορτίου 100 χρόνια αργότερα.

Τώρα που η ομάδα ξέρει ότι το νικέλιο-63 μπορεί να λειτουργήσει, θα προσπαθήσει να διαχειριστεί τις σωρούς των πυρηνικών αποβλήτων της Βρετανίας. Μεταξύ του 1950 έως το 1970, οι αντιδραστήρες Magnox του Ηνωμένου Βασιλείου χρησιμοποιούσαν γραφίτη για τη διατήρηση των πυρηνικών αντιδράσεων. Ωστόσο, η διαδικασία καθιστούσε  τον ίδιο τον γραφίτη ασταθή σαν άνθρακα-14.

Αν και η χώρα απέσυρε τους  Magnox το 2015, τα απόβλητα παραμένουν. Πάνω από 95.000 τόνους πρέπει ακόμη να αποθηκεύονται και να παρακολουθούνται με ασφάλεια. Ο χρόνος ημίσειας ζωής τους, των 5730 χρόνων, σημαίνει ότι θα πρέπει να αποθηκεύονται για μεγάλο χρονικό διάστημα, αν δεν βρεθεί άλλη επιλογή.

Η ομάδα επιθυμεί να αναπροσδιορίσει τον σκοπό του υλικού και να το εντάξει σε καλή χρήση.

‘Ο άνθρακας-14 είχε επιλεχθεί σαν πρώτη ύλη, επειδή εκπέμπει ακτινοβολία μικρής εμβέλειας, η οποία απορροφάται γρήγορα από οποιοδήποτε στερεό υλικό’, δήλωσε ο ερευνητής Neil Fox και πρόσθεσε:

‘Αυτό τον καταστεί επικίνδυνο να τον αγγίξτε με γυμνό δέρμα αλλά ασφαλισμένος μέσα στο διαμάντι,η ακτινοβολία μικρής εμβέλειας δεν μπορεί να ξεφύγει. Στην πραγματικότητα, το διαμάντι είναι η σκληρότερη ουσία που είναι γνωστή στον άνθρωπο, δεν υπάρχει κυριολεκτικά τίποτα που θα μπορούσε να χρησιμοποιήσει για μεγαλύτερη προστασία.’

Αυτές όμως οι μπαταρίες δεν θα πρέπει να χρησιμοποιούνται για πράγματα που απαιτούν υψηλή ισχύ. Ο Scott είπε ότι το καλύτερο θα ήταν ‘σε περιπτώσεις όπου δεν είναι εφικτό να φορτίσετε ή να αντικαταστήσετε τις συμβατικές μπαταρίες.’

‘Εμφανείς εφαρμογές θα ήταν σε ηλεκτρικές συσκευές χαμηλής ισχύος όπου απαιτείται μεγάλη διάρκεια ζωής της ενεργειακής πηγής, όπως βηματοδότες, δορυφόροι, μη επανδρωμένα αεροσκάφη σε μεγάλο υψόμετρο ή ακόμη και διαστημικά σκάφη’, είπε.

Επίσημα η έρευνα δεν έχει δημοσιευθεί ακόμα από την ομάδα. Ωστόσο, έχουν μια ιδέα για το πεδίο εφαρμογής της εκπομπής ισχύος των μπαταριών.

‘Μια αλκαλική μπαταρία AA ζυγίζει περίπου 20 γραμμάρια, έχει μια βαθμολογία αποθήκευσης ενεργειακής πυκνότητας 700 Joules / γραμμάριο και τελειώνει αν λειτουργεί συνεχώς σε περίπου 24 ώρες,’ είπε ο Scott σε μια συνέντευξη στο Digital Trends. Μια μπαταρία διαμαντιού Beta, περιέχει 1 γραμμάριο C14 θα δώσει 15 joule ανά ημέρα και θα συνεχίσει να παράγει αυτό το επίπεδο εξόδου για 5.730 χρόνια – έτσι η συνολική βαθμολογία αποθήκευσης ενέργειας του είναι 2,7 TeraJ.’

Η ομάδα θέλει να δημιουργήσει πολλές πιθανές χρήσεις για αυτές τις μπαταρίες, έτσι στο #diamondbattery  προσκαλούν όλους να πουν τις ιδέες τους.

Το Πανεπιστήμιο του Μπρίστολ δημιούργησε αυτό το απλό, ενημερωτικό,με  κινούμενα σχέδια βίντεο παρακάτω για να εξηγήσει το έργο.

[bristol.ac.uk]