როგორ შეუძლია ბირთვულმა ნარჩენებმა და ბრილიანტებმა დაზოგონ სმარტფონის ბატარეები

სამეცნიერო ფანტასტიკა რეალობად იქცა, რადგან ჩვენ ჯიბეებში ვატარებთ ტელეფონებს, რომლებიც პატარა კომპიუტერებივით მოქმედებენ. მიუხედავად იმისა, რომ ტექნოლოგია პროგრესირებს, ჩვენ გვიკავებს ენერგიის წყაროს ტექნოლოგიის უკან, რაც ზღუდავს ამ მოწყობილობების უპირატესობებს. მოწყობილობის ჩართვის მომენტიდან, საათი იკეცება რადგან ბატარეა იშლება და კარგავს სიმძლავრეს. ყოველდღიურად, იმის უზრუნველყოფა, რომ ბატარეა დატენულია და მზად არის გამოსაყენებლად, პრობლემას წარმოადგენს და ჩვენ ყველას გვავიწყდება დროდადრო მისი შეერთება ღამით.

ჩემთვის, როგორც შინაარსის შემქმნელისთვის და კამერებით, დრონები, ტაბლეტები, მიკროფონები და დამუხტვის სხვა მოწყობილობები, შეიძლება საკმაოდ რთული იყოს იმის უზრუნველყოფა, რომ ჩემი ელექტრონიკა ფუნქციონირებს, როცა მჭირდება. რაც კიდევ უფრო უარესია, ბევრ ტელეფონსა და სხვა მობილურ მოწყობილობაში ბატარეის გამოცვლა რთულია ან სრულიად შეუძლებელია. მაგრამ გამოსავალი ჰორიზონტზეა. ერთ დღეს მალე ბატარეის რევოლუცია მოვა ბირთვული ნარჩენებისა და ბრილიანტების ნაკლებად სავარაუდო კომბინაციის გამოყენებით.

რატომ არის დღევანდელი ტელეფონის ბატარეები პრობლემა

ჩვენი ელექტრონიკის სიცოცხლის ციკლის დასაწყისიდან ბოლომდე, ბატარეები ბევრ პრობლემას უქმნის. ლითიუმის და ბატარეების სხვა კომპონენტების მოპოვება, რომელსაც ჩვენ ამჟამად ვიყენებთ, არის ბინძური, დესტრუქციული საქმე - ისევე როგორც ამ იშვიათი მასალების დახვეწა. მოთხოვნის მატებასთან ერთად, ეს ზემოქმედება უფრო და უფრო მეტ გავლენას მოახდენს ჩვენს ველურ ლანდშაფტებზე პოტენციურად დამღუპველი შედეგებით.

როგორც კი ჩვენი ბატარეები იღუპება, ისინი და მოწყობილობები, რომლებითაც ისინი იკვებება ხშირად საბოლოოდ ლპება ნაგავსაყრელებზე. ხანდახან ჩვენი ელექტრონული ნარჩენები იგზავნება საზღვარგარეთ, სადაც ისინი არაექსპერტიულად იჭრება ან იწვება და ხვდება ჰაერში და წყალში. ჩვენი გადაგდებული ელექტრონიკის მხოლოდ მცირე პროცენტია რეალურად, პასუხისმგებლობით, გადამუშავებული. თუ ბატარეები ასე სწრაფად არ იშლება, ასეთი ნარჩენები შეიძლება მკვეთრად შემცირდეს.

როგორ შეიძლება იყოს ჩვენი გამოსავალი ბირთვული ტექნოლოგია

Of ყველა პერსპექტიული ახალი ბატარეის ტექნოლოგია დღეს რომ მიმდინარეობს მუშაობა, ყველაზე საინტერესო უნდა იყოს ბირთვული ბატარეები. ასეთი ბატარეები არა მხოლოდ ათეულობით, ასობით ან თუნდაც ათასობით წლის განმავლობაში იმუშავებენ, არამედ ისინი გამოიმუშავებენ საკუთარ ენერგიას რადიაციისგან. არც თუ ისე შორეულ მომავალში, ჩვენმა ბატარეებმა შესაძლოა არა მხოლოდ ჩვენს ტელეფონებს გადააჭარბოს და შესაძლოა ჩვენს სიცოცხლეს მრავალჯერ გადააჭარბოს, არამედ მათ არასდროს დასჭირდეს დატენვა.

Თითქოს ბირთვული ბატარეების კონცეფცია არ შეიძლება უფრო გიჟურად ჟღერდეს, ისინი, რომლებიც ერთ მშვენიერ დღეს ჩვენს ტელეფონებსა და მანქანებში იპოვიან, რეალურად ხელოვნური ნანობრილიანტებისაგან იქნება დამზადებული. ამ ნანობრილიანტის ბატარეების კომპლექსის მიღმა მეცნიერებას რომ ვუწოდოთ, არ არის საკმარისი. არსებითად, რაც შეიძლება მარტივი სიტყვებით, რადიოაქტიური ელემენტები ამოღებულია ბირთვული ნარჩენებიდან და ალმასებშია ჩასმული ქიმიური ორთქლის დეპონირების გამოყენებით. შემდეგ ბრილიანტი მოქმედებს როგორც გადამყვანი, რომელიც გარდაქმნის რადიაციას ელექტროენერგიად.

ხანგრძლივობისა და თვითდატენვის შესაძლებლობის გარდა, ბირთვული ბატარეები რევოლუციას მოახდენს სმარტფონის დიზაინში. გააკეთებდნენ დატენვის პორტები არასაჭირო, ამიტომ ტელეფონები შეიძლება იყოს სრულად წყალგაუმტარი და ბევრად უფრო მკაცრი, ვიდრე ოდესმე. ასევე საფიქრებელია, რადგან ხელოვნური ბრილიანტების წარმოება იაფი ხდება, რომ ჩვენი ტელეფონები მალე ალმასით დაფარული და, შესაბამისად, პრაქტიკულად ურღვევი გახდება.

ტელეფონების გარდა, ამ ბირთვულ ბატარეებს შეუძლიათ პოტენციურად უზრუნველყონ ყველა ელექტრონული მოწყობილობა, რომელსაც დღეს ვიყენებთ. ჭკვიანი საათებიდან და ყურსასმენებიდან დაწყებული მანქანებით, დრონებით და რობოტებით დამთავრებული. როგორც კი დაიწყებთ ამაზე ფიქრს, ხვდებით, რომ ნანობრილიანტის ბატარეებს ბევრის შეცვლის პოტენციალი აქვთ ჩვენი ტექნოლოგიის ასპექტები, რომლებიც შეფერხებულია ჩვენი ამჟამინდელი, ღრმად გაუმართავი ბატარეის შეზღუდვით დიზაინი.

კომპანია ცდილობს ბირთვული ბატარეები რეალობად აქციოს

ამ ტექნოლოგიის განვითარების ერთ-ერთი წამყვანი კომპანიაა NDBაკრონიმი, რომელიც ნიშნავს „ნანო ბრილიანტის ბატარეებს“. NDB-ის აღმასრულებელი დირექტორის, დოქტორ ნიმა გოლშარიფის სიტყვებით, როდესაც ინტერვიუ ეხებოდა ეპიზოდს Energy Cast პოდკასტი: „მეტაფორულად რომ ვთქვათ, ის მზის პანელების მსგავსია; განსხვავება ისაა, რომ NDB გამოიმუშავებს ელექტროენერგიას მზის სინათლის ნაცვლად რადიოაქტიური მასალების გამოსხივების გამოყენებით.

ბრილიანტის ბატარეები ასევე არის შესაძლო გადაწყვეტა დიდი ხნის განმავლობაში უგულებელყოფილი საკითხებისთვის, რომლებიც დაკავშირებულია ბირთვული დაშლის ელექტროსადგურების ნარჩენების განკარგვასთან. ამ უაღრესად საშიში მასალის უზარმაზარი რაოდენობა მთელ მსოფლიოში არსებობს და მისი შენახვა ან განკარგვა წარმოუდგენლად ძვირია. თუმცა, ეს ნარჩენები ასევე მდიდარია ენერგიით და ეს არის ის, რაც ავითარებს ბირთვულ ბატარეებს NDB.

როგორც დოქტორი გოლშარიფი ამბობს: ”NDB გადაწყვეტილებები და ჩვენი კომპანიის მიზანია ამ ქვეპროდუქტების კარგად გამოყენება და ბირთვული ნარჩენების პრობლემების მოგვარება და თავის მხრივ დაეხმარეთ გარემოს ბირთვული ენერგიის ხელშეწყობით, რომელიც სუფთა წყაროა და, თავის მხრივ, მხარი დაუჭირეთ საზოგადოებას ერთგვარი წრიულის შექმნით. ეკონომია."

რა თქმა უნდა, ლოგიკური კითხვა, რომელიც შეიძლება დაგისვათ არის უსაფრთხოა თუ არა ეს ბატარეები. არსებობს სტიგმა, რომელიც დაკავშირებულია ბირთვულ ენერგიასთან, რაც პოტენციური გზაა ამ ტექნოლოგიის მიღებისთვის, მაგრამ Dr. გოლშარიფი თვლის, რომ ამ შიშის დაძლევა შესაძლებელია განათლების გზით: „ბევრმა ადამიანმა არ იცის, რომ კვამლის დეტექტორების უმეტესობა შეიცავს რადიოაქტიურ ნივთიერებებს. მასალა; მაინც უპრობლემოდ აქვთ სახლში“.

ბირთვული ბატარეებიდან გამოსხივება უსაფრთხოდ არის ჩაკეტილი ამ პატარა ბრილიანტებში. „ჩვენ გვაქვს გადამყვანის ჩამკეტი სისტემა, რომელიც ხელს უშლის იზოტოპზე წვდომას დიდი რაოდენობით და NDB-ის ენერგიის წყაროს გარდა სხვა მიზნებისთვის გამოყენებას. ჩვენ ამას კონკრეტულად ვაკეთებთ ჩვენს სტრუქტურაში რადიოიზოტოპების ნანომასშტაბიანი იონების იმპლანტაციის გზით და ეს საშუალებას გვაძლევს დავაკმაყოფილოთ მომხმარებლის უსაფრთხოების სხვადასხვა მოთხოვნები“, განმარტავს დოქტორი გოლშარიფი.

NDB-მ ჩაატარა ვრცელი კვლევა იმის უზრუნველსაყოფად, რომ მათი ბატარეები საკმარისად უსაფრთხოა, რომ გამოიყენონ ისეთ პროდუქტებში, როგორიცაა ტელეფონები და მანქანები. მრავალი თვალსაზრისით, NDB ბატარეები არ აწარმოებენ ემისიას ან მავნე გამოსხივებას. თითქმის ურღვევი ბრილიანტებისგან შემდგარი ბირთვული ბატარეები, ალბათ, უფრო უსაფრთხოა, ვიდრე ლითიუმ-იონური ბატარეები, რომლებიც ცნობილია, რომ ფეთქდებიან და იკიდებენ ხანძარს.

კიდევ ერთი მნიშვნელოვანი კითხვა არის ღირებულება. ყოველივე ამის შემდეგ, ჩვენ ვსაუბრობთ პროდუქტზე, რომელიც მზადდება როგორც ბრილიანტებისგან, ასევე ბირთვული მასალებისგან. თუმცა, ღირებულება უკვე ეცემა, 2.4 მილიონი დოლარიდან კილოგრამზე 40 000 დოლარამდე 2018 წელს (დოქტორ გოლშარიფის თქმით). NDB მოელის, რომ ფასი კიდევ უფრო დაიკლებს მასობრივი წარმოებით, რაც უფრო ძვირი იქნება ვიდრე ლითიუმ-იონი და დროთა განმავლობაში შემცირდება, საბოლოოდ კი ლითიუმ-იონთან შედარებით კონკურენტუნარიანი ფასი იქნება.

მაშინაც კი, თუ ისინი თავდაპირველად უფრო ძვირია, ვიდრე ტრადიციული ბატარეები, არ იქნებით დამატებითი გადახდა ტელეფონისთვის, რომლის დატენვა არასოდეს გჭირდებათ? მანქანა, რომელსაც არასოდეს სჭირდება საწვავის შევსება? მოწყობილობები, რომლებიც არა მხოლოდ არასოდეს იშლება, არამედ ყიდიან თავიანთ წვენს ქსელში ან აქვეითებენ თქვენი სახლის დენის გადასახადს?

ნანობრილიანტის ბატარეებს არასოდეს სჭირდებათ დამუხტვა, ისინი უფრო დიდხანს ძლებენ, ვიდრე მოწყობილობები, რომლებსაც ისინი კვებავდნენ, უსაფრთხოა სამომხმარებლო პროდუქტებში გამოსაყენებლად და დაგვეხმარება გაუმკლავდეს ძველ საკითხს, რა ვუყოთ ჩვენს ბირთვულს დახარჯვა.

ბირთვული გაჯეტები 2023 წელს გამოვა

მაშ, როდის შეიძლება ველოდოთ, რომ ბირთვული ბატარეები გამოვა ბაზარზე? NDB-მ უკვე ჩაატარა კონცეფციის ტესტები და აპირებს 2023 წლისთვის ჰქონდეს სამუშაო პროდუქტი მზად. Arkenlight, ნანობრილიანტის ბატარეების სხვა კომპანიას, უკვე აქვს დაბალი სიმძლავრის ბირთვული ბატარეები სტრომბოლის ვულკანისა და დიდი ბრიტანეთის ბირთვული ნარჩენების ობიექტზე მონიტორინგის მოწყობილობებში. მომავალში ცოტა უფრო შორს იქნება, სანამ პირველი ნანობრილიანტის ბატარეები მოხვდება ჩვენს სმარტფონებში და, ალბათ, ბევრად უფრო დიდხანს, სანამ ისინი ჩვენს მანქანებს ენერგიას აძლევენ.

მაშინაც კი, თუ ჩვენ დაველოდებით ხუთიდან 10 წლამდე, რომ ეს ტექნოლოგია გახდეს ჩვეულებრივი, ეს არ არის დრო ასეთი რევოლუციური წინსვლისთვის. რა თქმა უნდა, ასევე ღირს იმის აღიარება, თუ რამდენად არაპროგნოზირებადი შეიძლება იყოს ასეთი უახლესი ტექნოლოგია. თუმცა, იმის გათვალისწინებით, რომ ამის მიღმა მეცნიერება საფუძვლიანია და ამ ბატარეების მცირე დანერგვა უკვე არსებობს მინდორში, მე ვხედავ კარგ მიზეზს, ვიყოთ ოპტიმისტური, რომ ერთ დღეს ჩვენი ბატარეები უფრო მეტხანს გაგრძელდება, ვიდრე ჩვენი ტელეფონები, და არასდროს საჭიროებს დატენვას.