Како нуклеарни отпад и дијаманти могу спасити батерије паметних телефона

Научна фантастика је постала стварност док у џеповима носимо телефоне који се понашају као мали компјутери. Ипак, чак и како технологија напредује, задржава нас извор енергије који стоји иза технологије, ограничавајући предности које ови уређаји представљају. Од тренутка када укључимо уређај, сат откуцава како се батерија деградира и губи капацитет. Свакодневно, уверавање да је батерија напуњена и спремна за рад представља гњаважу, а сви заборављамо да је укључимо преко ноћи с времена на време.

За мене, као креатора садржаја и са камерама, дронови, таблете, микрофоне и друге уређаје за одржавање пуњења, може постати прилично напорно да обезбедим да сва моја електроника функционише када ми затреба. Да ствар буде још гора, у многим телефонима и другим мобилним уређајима замена батерије је тешка или потпуно немогућа. Али решење је на помолу. Једног дана ускоро ће доћи револуција батерија користећи мало вероватну комбинацију нуклеарног отпада и дијаманата.

Зашто су батерије данашњих телефона проблем

Од почетка до краја животног циклуса наше електронике, батерије представљају многе проблеме. Ископавање литијума и других компоненти батерија које тренутно користимо је прљав, деструктиван посао — као што је и рафинирање ових ретких материјала. Како се потражња повећава, ови утицаји ће погађати све више наших дивљих предела са потенцијално катастрофалним последицама.

Једном када се наше батерије испразне, оне и уређаји које напајају све до често завршити труљење на депонијама. Понекад се наш електронски отпад отпрема у иностранство, где се онда нестручно спасава или спаљује, и завршава у ваздуху и води. Само мали проценат наше одбачене електронике се заправо, одговорно, рециклира. Само да се батерије не деградирају тако брзо, такав отпад би могао бити драматично смањен.

Како би нуклеарна технологија могла бити наше решење

Оф све обећавајуће нове технологије батерија на којима се данас ради, најузбудљивије морају бити нуклеарне батерије. Не само да би такве батерије потенцијално трајале десетине, стотине или чак хиљаде година, већ би и генерисале сопствену енергију из зрачења. У не тако далекој будућности, наше батерије можда не само да ће наџивети наше телефоне и можда вишеструко премашити наш животни век, већ их никада неће требати пунити.

Као да концепт нуклеарних батерија Не може звучати луђе, они који би једног дана могли да се нађу у нашим телефонима и аутомобилима заправо би били направљени од вештачких нанодијаманата. Назвати науку која стоји иза ових нанодијамантских батерија комплексом је потцењивање. У суштини, најједноставније речено, радиоактивни елементи се екстрахују из нуклеарног отпада и стављају у дијаманте коришћењем хемијског таложења паре. Дијамант тада делује као претварач да трансформише зрачење у електричну енергију.

Поред дуговечности и могућности самопуњења, нуклеарне батерије би револуционирале дизајн паметних телефона. Они би направили портови за пуњење непотребно, тако да телефони могу да буду потпуно водоотпорни и да буду много чвршћи него икада раније. Такође је могуће замислити, како вештачки дијаманти постају јефтинији за производњу, да наши телефони ускоро могу бити обложени дијамантима и стога практично неуништиви.

Осим телефона, ове нуклеарне батерије би потенцијално могле напајати сваки електронски уређај који данас користимо. Од паметних сатова и слушалица до аутомобила, дронова, па чак и робота. Када почнете да размишљате о томе, схватате да нанодијамантске батерије имају потенцијал да промене многе аспекте наше технологије који су спутани ограничењима наше тренутне, дубоко оштећене батерије дизајн.

Компанија покушава да нуклеарне батерије постане стварност

Једна од водећих компанија које развијају ову технологију је НДБ, акроним који значи „Нано Диамонд Баттериес“. Према речима генералног директора НДБ др Ниме Голшарифија, када је интервјуисан за епизоду Енерги Цаст подцаст: „Говорећи метафорички, то је слично соларним панелима; разлика је у томе што НДБ производи електричну енергију користећи зрачење радиоактивних материјала уместо сунчеве светлости”

Дијамантске батерије су такође могуће решење за дуго занемарена питања око одлагања отпада из нуклеарних фисијских електрана. Огромне количине овог веома опасног материјала постоје широм света, а његово складиштење или одлагање је невероватно скупо. Међутим, овај отпад је такође богат енергијом и то је оно што покреће нуклеарне батерије које НДБ развија.

Како каже др Голшарифи: „НДБ решења и сврха наше компаније је да добро искористимо ове нуспроизводе и решимо проблеме нуклеарног отпада, и заузврат помаже животној средини промовишући нуклеарну енергију која је чист извор, а заузврат подржавајући друштво стварањем неке врсте кружног економија.”

Наравно, логично питање које бисте могли поставити је да ли су ове батерије безбедне или не. Постоји стигма око било чега што има везе са нуклеарном енергијом, што је потенцијална препрека за усвајање ове технологије, али др. Голсхарифи верује да се овај страх може превазићи кроз образовање: „Мало људи зна да већина детектора дима садржи радиоактивне материјал; ипак их имају код куће без икаквих проблема.”

Радијација из нуклеарних батерија је безбедно закључана унутар тих минијатурних дијаманата. „Имамо систем закључавања претварача који спречава да се изотопу приступи на велико и да се користи у друге сврхе осим НДБ-овог извора напајања. Ми то посебно радимо наносом јонске имплантације радиоизотопа унутар наше структуре, што нам омогућава да испунимо различите захтеве за безбедност потрошача“, објашњава др Голшарифи.

НДБ је спровео опсежно истраживање како би осигурао да су њихове батерије довољно безбедне за употребу у производима као што су телефони и аутомобили. На много начина, НДБ батерије не производе емисије или штетно зрачење. Нуклеарне батерије састављене од скоро неуништивих дијаманата вероватно су безбедније од литијум-јонских батерија, за које је познато да експлодирају и запале се.

Још једно релевантно питање је цена. На крају крајева, говоримо о производу који је направљен и од дијаманата и од нуклеарних материјала. Међутим, цена већ опада, са 2,4 милиона долара по килограму па све до 40.000 долара у 2018. (према др Голшарифију). НДБ очекује да ће цена још више пасти са масовном производњом, почевши да буде скупља од литијум-јонске и опадајући током времена, да би на крају била конкурентна цена са литијум-јонском.

Чак и ако су у почетку скупље од традиционалних батерија, зар не бисте били вољни да платите додатно за телефон који никада не морате да пуните? Аутомобил који никада не треба допунити горивом? Уређаји који не само да никада не пресуше, већ који свој сок продају назад у мрежу или смањују ваш кућни рачун за струју?

Нанодијамантске батерије никада не морају да се пуне, трају дуже од уређаја које би напајале, безбедне су за употребу у потрошачким производима, и помогло би у решавању прастарог питања шта да радимо са нашом нуклеарном енергијом губљење.

Нуклеарни уређаји долазе 2023

Дакле, када можемо очекивати да ће се нуклеарне батерије појавити на тржишту? НДБ је већ спровео доказне тестове концепта и намерава да има спреман радни производ до 2023. Аркенлигхт, још једна компанија за нанодијамантске батерије, већ има нуклеарне батерије мале снаге у функцији у опреми за праћење у вулкану Стромболи и на локацији нуклеарног отпада у УК. Биће мало даље у будућности пре него што прве нанодијамантске батерије уђу у наше паметне телефоне, а вероватно и много дуже пре него што буду покретале наше аутомобиле.

Чак и ако на крају чекамо пет до 10 година да ова технологија постане уобичајена, онда уопште није време за тако револуционарни напредак. Наравно, такође је вредно признати колико оваква технологија може бити непредвидљива. Међутим, с обзиром на то да је наука која стоји иза тога здрава и да су мање имплементације ових батерија већ на терену, видим добар разлог да будем оптимиста да ће једног дана ускоро наше батерије трајати дуже од наших телефони, и никада не треба да се пуни.