Zinātniskā fantastika ir kļuvusi par realitāti, jo mēs kabatā nēsājam tālruņus, kas darbojas kā mazi datori. Tomēr pat tad, kad tehnoloģija attīstās, mūs kavē tehnoloģiju pamatā esošais enerģijas avots, ierobežojot šo ierīču priekšrocības. No brīža, kad ieslēdzam ierīci, pulkstenis tikšķ jo akumulators pasliktinās un zaudē kapacitāti. Ikdienā pārliecināties, vai akumulators ir uzlādēts un gatavs darbam, ir apgrūtinājums, un mēs visi ik pa laikam aizmirstam to pievienot uz nakti.
Saturs
- Kāpēc mūsdienu tālruņu akumulatori ir problēma
- Kā kodoltehnoloģijas varētu būt mūsu risinājums
- Uzņēmums mēģina kodolakumulatorus padarīt par realitāti
- Kodolenerģijas ierīces būs pieejamas 2023. gadā
Man kā satura veidotājam un ar kamerām droni, tabletes, mikrofonus un citas ierīces, lai uzturētu uzlādi, var būt diezgan sarežģīti nodrošināt, lai visa mana elektronika darbotos, kad man tā ir nepieciešama. Vēl sliktāk ir tas, ka daudzos tālruņos un citās mobilajās ierīcēs akumulatora nomaiņa ir sarežģīta vai pat neiespējama. Bet risinājums ir pie apvāršņa. Kādu dienu drīz notiks akumulatoru revolūcija, izmantojot maz ticamu kodolatkritumu un dimantu kombināciju.
Ieteiktie videoklipi
Kāpēc mūsdienu tālruņu akumulatori ir problēma
No mūsu elektronikas dzīves cikla sākuma līdz beigām akumulatori rada daudzas problēmas. Litija un citu pašlaik izmantojamo akumulatoru sastāvdaļu ieguve ir netīrs, destruktīvs bizness — tāpat kā šo reto materiālu pilnveidošana. Pieaugot pieprasījumam, šī ietekme skars arvien vairāk mūsu savvaļas ainavu ar potenciāli postošām sekām.
Kad mūsu akumulatori izbeidzas, tie un ierīces, ar kurām tās tiek darbinātas, bieži tiek darbinātas galu galā sapūt poligonos. Dažreiz mūsu elektroniskie atkritumi tiek nosūtīti uz ārzemēm, kur tie pēc tam tiek neprasmīgi izglābti vai sadedzināti un nonāk gaisā un ūdenī. Tikai neliela daļa no mūsu izmestās elektronikas tiek faktiski un atbildīgi pārstrādāta. Ja tikai baterijas tik ātri nesabojātos, šādu atkritumu daudzumu varētu ievērojami samazināt.
Kā kodoltehnoloģijas varētu būt mūsu risinājums
No visas daudzsološās jaunās akumulatoru tehnoloģijas tiek strādāts pie šodienas, aizraujošākajām ir jābūt kodolbaterijām. Šādas baterijas ne tikai varētu kalpot desmitiem, simtiem vai pat tūkstošiem gadu, bet arī radītu savu enerģiju no starojuma. Ne tik tālā nākotnē mūsu akumulatori varētu ne tikai ilgt mūsu tālruņus un, iespējams, daudzkārt pārsniegt mūsu pašu dzīves ilgumu, bet tie nekad nebūs jāuzlādē.
It kā kodolbateriju jēdziens nevar izklausīties vēl trakāk, tie, kas kādu dienu varētu nonākt mūsu tālruņos un automašīnās, patiesībā būtu izgatavoti no mākslīgiem nanodimantiem. Zinātni, kas ir aiz šiem nanodimanta akumulatoriem, saukt par kompleksu ir nepietiekami. Būtībā, pēc iespējas vienkāršāk sakot, radioaktīvos elementus iegūst no kodolatkritumiem un iesaiņo dimantos, izmantojot ķīmisko tvaiku pārklāšanu. Pēc tam dimants darbojas kā devējs, lai pārveidotu starojumu elektrībā.
Papildus ilgmūžībai un pašizlādes iespējai kodolakumulatori mainītu viedtālruņa dizainu. Viņi taisītu uzlādes porti nevajadzīgi, tāpēc tālruņus varētu pilnībā hidroizolēt un padarīt daudz stingrākus nekā jebkad agrāk. Ir arī iedomājams, ka mākslīgo dimantu ražošana kļūst lētāka, ka mūsu tālruņi drīz var tikt pārklāti ar dimanta pārklājumu un tādējādi praktiski neiznīcināmi.
Papildus tālruņiem šīs kodolakumulatori varētu darbināt visas elektroniskās ierīces, kuras mēs izmantojam šodien. No viedpulksteņiem un austiņām līdz automašīnām, droniem un pat robotiem. Kad sākat par to domāt, jūs saprotat, ka nanodimanta akumulatoriem ir potenciāls daudz ko mainīt mūsu tehnoloģijas aspekti, kurus kavē mūsu pašreizējā, ļoti bojātā akumulatora ierobežojumi dizains.
Uzņēmums mēģina kodolakumulatorus padarīt par realitāti
Viens no vadošajiem uzņēmumiem, kas izstrādā šo tehnoloģiju, ir NDB, akronīms, kas apzīmē "nano dimanta baterijas". Saskaņā ar NDB izpilddirektora Dr. Nima Golsharifi vārdiem, kad viņu intervēja epizodei Energy Cast aplāde: “Runājot metaforiski, tas ir līdzīgs saules paneļiem; atšķirība ir tāda, ka NDB ražo elektroenerģiju, izmantojot radioaktīvo materiālu starojumu, nevis saules gaismu.
Dimanta baterijas ir arī iespējams risinājums ilgstoši novārtā atstātajām problēmām, kas saistītas ar kodolskaldīšanas spēkstaciju atkritumu apglabāšanu. Visā pasaulē ir milzīgs daudzums šī ļoti bīstamā materiāla, un tā uzglabāšana vai iznīcināšana ir neticami dārga. Tomēr šie atkritumi ir arī bagāti ar enerģiju, un tas ir tas, kas nodrošina NDB izstrādāto kodolakumulatoru enerģiju.
Kā saka Dr. Golsharifi: “NDB risinājumi un mūsu uzņēmuma mērķis ir lietderīgi izmantot šos blakusproduktus un atrisināt kodolatkritumu problēmas, un savukārt palīdzēt videi, popularizējot kodolenerģiju, kas ir tīrs avots, un, savukārt, atbalstot sabiedrību, izveidojot sava veida cirkulāru ekonomika."
Protams, loģisks jautājums, ko jūs varētu uzdot, ir vai šīs baterijas ir drošas. Pastāv aizspriedumi par jebko, kas saistīts ar kodolenerģiju, kas ir potenciāls šķērslis šīs tehnoloģijas ieviešanai, taču Dr. Golsharifi uzskata, ka šīs bailes var pārvarēt ar izglītības palīdzību: "Ne daudzi cilvēki zina, ka lielākā daļa dūmu detektoru satur radioaktīvos materiāls; tomēr viņiem tie ir mājās bez jebkādām problēmām.
Kodolbateriju starojums ir droši bloķēts šajos mazajos dimantos. "Mums ir devēja bloķēšanas sistēma, kas neļauj izotopam piekļūt lielapjomā un izmantot citiem mērķiem, nevis NDB enerģijas avotam. Mēs īpaši to darām, nanomērogā implantējot radioizotopus mūsu struktūrā, un tas ļauj mums izpildīt dažādas patērētāju drošības prasības,” skaidro Dr. Golsharifi.
NDB ir veikusi plašus pētījumus, lai nodrošinātu, ka to akumulatori ir pietiekami droši lietošanai tādos produktos kā tālruņi un automašīnas. Daudzos veidos NDB baterijas nerada emisijas vai kaitīgu starojumu. Kodolakumulatori, kas sastāv no gandrīz neiznīcināmiem dimantiem, iespējams, ir drošāki nekā litija jonu akumulatori, kas, kā zināms, eksplodē un aizdegas.
Nano Diamond akumulators paskaidroja #NDB #Green_energy
Vēl viens aktuāls jautājums ir izmaksas. Galu galā mēs runājam par produktu, kas izgatavots gan no dimantiem, gan no kodolmateriāliem. Tomēr izmaksas jau samazinās, sākot no 2,4 miljoniem USD par kilogramu līdz 40 000 USD 2018. gadā (saskaņā ar Dr. Golsharifi). NDB sagaida, ka cena vēl vairāk samazināsies līdz ar masveida ražošanu, sākot ar to, ka tā būs dārgāka par litija jonu un laika gaitā samazināsies, lai galu galā par litija jonu cena būtu konkurētspējīga.
Pat ja tie sākotnēji ir dārgāki nekā tradicionālie akumulatori, vai jūs nebūtu gatavs maksāt papildus tālrunim, kas nekad nav jāuzlādē? Auto, kuram nekad nav jāuzpilda degviela? Ierīces, kas ne tikai nekad neizžūst, bet arī pārdod savu sulu atpakaļ tīklā vai samazina jūsu mājas elektroenerģijas rēķinu?
Nanodimanta akumulatori nekad nav jāuzlādē, tie kalpo ilgāk nekā ierīces, ko tie varētu darbināt, ir droši izmantošanai patēriņa produktos, un tas palīdzētu risināt mūžseno jautājumu par to, ko darīt ar mūsu kodolenerģiju atkritumi.
Kodolenerģijas ierīces būs pieejamas 2023. gadā
Tātad, kad mēs varētu sagaidīt, ka kodolakumulatori nonāks tirgū? NDB jau ir veikusi koncepcijas testus un plāno līdz 2023. gadam sagatavot strādājošu produktu. Arkenlight, citam nanodimanta akumulatoru uzņēmumam, jau ir mazjaudas kodolakumulatori, kas darbojas novērošanas iekārtās Stromboli vulkānā un Apvienotās Karalistes kodolatkritumu vietā. Nākotnē būs jāpaiet nedaudz tālāk, pirms pirmās nanodimanta baterijas nonāks mūsu viedtālruņos, un, iespējams, daudz ilgāks laiks, pirms tie darbinās mūsu automašīnas.
Pat ja mēs galu galā nogaidām piecus līdz 10 gadus, līdz šī tehnoloģija kļūs par ikdienišķu, tas nemaz nav laiks tik revolucionāram progresam. Protams, ir arī vērts atzīt, cik neparedzamas var būt tādas progresīvas tehnoloģijas kā šī. Tomēr, ņemot vērā to, ka zinātne ir pamatota un ka šīs baterijas jau ir ieviestas nelielas uz lauka, es redzu labu iemeslu būt optimismam, ka kādu dienu mūsu baterijas darbosies ilgāk nekā mūsu tālruņi, un nekad nav jāuzlādē.
