Cómo los residuos nucleares y los diamantes pueden ahorrar baterías de teléfonos inteligentes

La ciencia ficción se ha convertido en realidad a medida que llevamos en nuestros bolsillos teléfonos que actúan como pequeñas computadoras. Sin embargo, incluso a medida que la tecnología avanza, la fuente de energía detrás de la tecnología nos frena, lo que limita las ventajas que representan estos dispositivos. Desde el momento en que encendemos un dispositivo, el tiempo corre a medida que la batería se degrada y pierde capacidad. Diariamente, asegurarse de que la batería esté cargada y lista para funcionar es una molestia, y todos nos olvidamos de enchufarla durante la noche de vez en cuando.

Para mí, como creador de contenidos y con cámaras, drones, tabletas, micrófonos y otros dispositivos para mantener la carga, puede convertirse en una gran tarea garantizar que todos mis dispositivos electrónicos funcionen cuando los necesito. Para empeorar las cosas, en muchos teléfonos y otros dispositivos móviles, reemplazar la batería es difícil o absolutamente imposible. Pero hay una solución en el horizonte. Un día cercano llegará una revolución de las baterías utilizando una combinación improbable de desechos nucleares y diamantes.

Por qué las baterías de los teléfonos actuales son un problema

Desde el principio hasta el final del ciclo de vida de nuestros productos electrónicos, las baterías plantean muchos problemas. La extracción de litio y otros componentes de las baterías que utilizamos actualmente es un negocio sucio y destructivo, al igual que el refinamiento de estos materiales raros. A medida que aumente la demanda, estos impactos afectarán cada vez más a nuestros paisajes salvajes con consecuencias potencialmente desastrosas.

Una vez que nuestras baterías se agotan, ellas y los dispositivos que alimentan con demasiada frecuencia terminar pudriéndose en los vertederos. A veces, nuestros desechos electrónicos se envían al extranjero, donde luego se recuperan o se queman de manera inexperta y terminan en el aire y el agua. Solo un pequeño porcentaje de nuestros productos electrónicos desechados se recicla realmente y de manera responsable. Si las baterías no se degradaran tan rápidamente, ese desperdicio podría reducirse drásticamente.

Cómo la tecnología nuclear podría ser nuestra solución

De toda la nueva y prometedora tecnología de baterías En lo que se está trabajando hoy en día, el más interesante tiene que ser el de las baterías nucleares. Estas baterías no sólo durarían potencialmente decenas, cientos o incluso miles de años, sino que también generarían su propia energía a partir de la radiación. En un futuro no muy lejano, nuestras baterías podrían no sólo durar más que nuestros teléfonos y posiblemente exceder muchas veces nuestra propia vida útil, sino que nunca sería necesario recargarlas.

Como si el concepto de baterías nucleares No podría sonar más loco: los que algún día podrían llegar a nuestros teléfonos y automóviles en realidad estarían hechos de nanodiamantes artificiales. Llamar complejo a la ciencia detrás de estas baterías de nanodiamantes es quedarse corto. Básicamente, en los términos más simples posibles, los elementos radiactivos se extraen de los desechos nucleares y se encierran en diamantes mediante deposición química de vapor. Luego, el diamante actúa como un transductor para transformar la radiación en electricidad.

Además de la longevidad y la capacidad de autocarga, las baterías nucleares revolucionarían el diseño de los teléfonos inteligentes. ellos harían puertos de carga innecesario, por lo que los teléfonos podrían impermeabilizarse por completo y hacerse mucho más resistentes que nunca. También es posible que, a medida que la producción de diamantes artificiales se vuelva más barata, nuestros teléfonos pronto estén recubiertos de diamantes y, por lo tanto, sean prácticamente indestructibles.

Más allá de los teléfonos, estas baterías nucleares podrían alimentar todos los dispositivos electrónicos que utilizamos hoy en día. Desde relojes inteligentes y auriculares hasta coches, drones e incluso robots. Una vez que empiezas a pensar en ello, te das cuenta de que las baterías de nanodiamantes tienen el potencial de cambiar muchas cosas. Aspectos de nuestra tecnología que se ven frenados por las limitaciones de nuestra batería actual, profundamente defectuosa. diseño.

La empresa que intenta hacer realidad las baterías nucleares

Una de las empresas líderes en el desarrollo de esta tecnología es BND, acrónimo que significa “Baterías Nano Diamante”. En palabras del Dr. Nima Golsharifi, director ejecutivo del NDB, cuando fue entrevistado para un episodio del programa Podcast de energía emitida: “Hablando metafóricamente, es similar a los paneles solares; la diferencia es que NDB genera electricidad utilizando la radiación de materiales radiactivos en lugar de la luz solar”.

Las baterías de diamante también son una posible solución a los problemas largamente descuidados relacionados con la eliminación de residuos de las centrales nucleares de fisión. Existen enormes cantidades de este material altamente peligroso en todo el mundo, y almacenarlo o eliminarlo es increíblemente costoso. Sin embargo, estos residuos también son ricos en energía y es lo que alimenta las baterías nucleares que NDB está desarrollando.

Como lo expresa el Dr. Golsharifi: “Las soluciones NDB, y el propósito de nuestra empresa, es hacer un buen uso de estos subproductos y resolver los problemas de desechos nucleares, y a su vez ayudar al medio ambiente promoviendo la energía nuclear, que es una fuente limpia, y a su vez apoyando a la sociedad creando una especie de círculo economía."

Por supuesto, una pregunta lógica que bien podría hacerse es si estas baterías son seguras o no. Existe un estigma en torno a todo lo que tenga que ver con la energía nuclear, lo que es un posible obstáculo para la adopción de esta tecnología, pero el Dr. Golsharifi cree que este miedo se puede superar mediante la educación: “No mucha gente sabe que la mayoría de los detectores de humo contienen sustancias radiactivas. material; aun así los tienen en casa sin ningún problema”.

La radiación de las baterías nucleares está guardada de forma segura dentro de esos minúsculos diamantes. “Tenemos un sistema de bloqueo del transductor que evita que se acceda al isótopo en masa y se utilice para fines distintos a la fuente de energía del NDB. Esto lo hacemos específicamente mediante la implantación de radioisótopos iónicos a nanoescala dentro de nuestra estructura, lo que nos permite cumplir con diversos requisitos de seguridad del consumidor”, explica el Dr. Golsharifi.

NDB ha realizado una extensa investigación para garantizar que sus baterías sean lo suficientemente seguras para usar en productos como teléfonos y automóviles. En muchos sentidos, las baterías NDB no producen emisiones ni radiación nociva. Las baterías nucleares compuestas de diamantes casi indestructibles son probablemente más seguras que las baterías de iones de litio, que se sabe que explotan y se incendian.

Otra pregunta pertinente es el costo. Después de todo, estamos hablando de un producto hecho de diamantes y materiales nucleares. Sin embargo, el costo ya está cayendo, de 2,4 millones de dólares por kilogramo hasta 40.000 dólares en 2018 (según el Dr. Golsharifi). NDB espera que el precio caiga aún más con la producción en masa, comenzando siendo más caro que el ion de litio y disminuyendo con el tiempo, para eventualmente tener un precio competitivo con el del ion de litio.

Incluso si inicialmente son más caras que las baterías tradicionales, ¿no estaría dispuesto a pagar más? para un teléfono que nunca necesitas recargar? ¿Un coche que nunca necesita repostar combustible? ¿Dispositivos que no sólo nunca se agotan, sino que venden su energía a la red o reducen la factura de energía de tu hogar?

Las baterías de nanodiamantes nunca necesitan recargarse, duran más que los dispositivos que alimentarían y son seguras para su uso en productos de consumo, y ayudaría a abordar la antigua pregunta de qué hacer con nuestra energía nuclear. desperdiciar.

Los dispositivos nucleares llegarán en 2023

Entonces, ¿cuándo podríamos esperar que las baterías nucleares lleguen al mercado? NDB ya ha realizado pruebas de concepto y tiene la intención de tener un producto funcional listo para 2023. luz del arco, otra empresa de baterías de nanodiamantes, ya tiene baterías nucleares de baja potencia en funcionamiento en equipos de monitoreo en el volcán Stromboli y en un sitio de desechos nucleares del Reino Unido. Faltará un poco más de tiempo para que las primeras baterías de nanodiamantes lleguen a nuestros teléfonos inteligentes, y probablemente mucho más antes de que alimenten nuestros automóviles.

Incluso si terminamos esperando de cinco a diez años para que esta tecnología se convierta en algo común, no es tiempo para un avance tan revolucionario. Por supuesto, también vale la pena reconocer cuán impredecible puede ser una tecnología de vanguardia como esta. Sin embargo, dado que la ciencia detrás de esto es sólida y que ya se están realizando implementaciones menores de estas baterías En el campo, veo una buena razón para ser optimista de que algún día nuestras baterías durarán más que nuestras Los telefonos, y nunca necesita ser recargado.