Nükleer atıklar ve elmaslar akıllı telefon pillerinden nasıl tasarruf edebilir?

Küçük bilgisayar görevi gören telefonları cebimizde taşıdığımız için bilim kurgu gerçeğe dönüştü. Ancak teknoloji ilerledikçe bile teknolojinin arkasındaki güç kaynağı bizi geride tutuyor, bu da bu cihazların temsil ettiği avantajları sınırlıyor. Bir cihazı açtığımız andan itibaren saat işliyor Pil bozulup kapasitesini kaybettikçe. Günlük olarak, pilin şarj edildiğinden ve kullanıma hazır olduğundan emin olmak zorlu bir iştir ve zaman zaman hepimiz onu gece boyunca fişe takmayı unuturuz.

Benim için bir içerik oluşturucu olarak ve kameralarla, dronlar, tabletlerŞarjlı tutmak için mikrofonlar ve diğer cihazlar, ihtiyaç duyduğumda tüm elektronik eşyalarımın çalıştığından emin olmak büyük bir angarya haline gelebilir. Daha da kötüsü, birçok telefonda ve diğer mobil cihazlarda pili değiştirmek zor veya tamamen imkansızdır. Ancak ufukta bir çözüm var. Yakında bir gün, nükleer atık ve elmasların alışılmadık bir birleşimi kullanılarak bir pil devrimi gerçekleşecek.

Günümüzün telefon pilleri neden sorun teşkil ediyor?

Piller, elektronik cihazlarımızın yaşam döngüsünün başlangıcından sonuna kadar pek çok soruna neden olur. Şu anda kullandığımız pillerin lityum ve diğer bileşenlerini çıkarmak, tıpkı bu nadir malzemelerin rafine edilmesi gibi, kirli ve yıkıcı bir iştir. Talep arttıkça, bu etkiler, potansiyel olarak felaketle sonuçlanabilecek vahşi doğalarımızı giderek daha fazla etkileyecektir.

Pillerimiz bittiğinde, onlar ve kullandıkları cihazlar sıklıkla çöplüklerde çürümeye son. Bazen elektronik atıklarımız deniz aşırı ülkelere gönderiliyor, orada ustaca olmayan bir şekilde kurtarılıyor veya yakılıyor ve havaya ve suya karışıyor. Atılan elektroniklerimizin yalnızca küçük bir yüzdesi aslında sorumlu bir şekilde geri dönüştürülüyor. Keşke piller bu kadar çabuk bozulmasaydı, bu tür atıklar önemli ölçüde azaltılabilirdi.

Nükleer teknoloji nasıl çözümümüz olabilir?

İle ilgili umut vaat eden tüm yeni pil teknolojisi Bugün üzerinde çalışılan konuların en heyecan vericisi nükleer piller olsa gerek. Bu tür piller yalnızca potansiyel olarak düzinelerce, yüzlerce ve hatta binlerce yıl dayanmakla kalmayacak, aynı zamanda radyasyondan kendi güçlerini de üretebilecekler. Çok da uzak olmayan bir gelecekte, pillerimiz yalnızca telefonlarımızdan daha uzun süre dayanmakla kalmayacak, muhtemelen kendi yaşam süremizi de kat kat aşacak, aynı zamanda hiçbir zaman yeniden şarj edilmelerine de gerek kalmayacak.

Güya nükleer pil kavramı Kulağa daha çılgınca gelemezdi, bir gün telefonlarımıza ve arabalarımıza girecek olanlar aslında yapay nanoelmaslardan yapılmış olacaktı. Bu nanoelmas pil kompleksinin arkasındaki bilimi tanımlamak yetersiz kalır. Esasen, mümkün olan en basit ifadeyle, radyoaktif elementler nükleer atıklardan çıkarılır ve kimyasal buhar biriktirme yöntemi kullanılarak elmaslarla kaplanır. Elmas daha sonra radyasyonu elektriğe dönüştürmek için bir dönüştürücü görevi görür.

Uzun ömür ve kendi kendini şarj edebilme özelliğine ek olarak nükleer piller akıllı telefon tasarımında devrim yaratacak. Yaparlardı şarj portları Böylece telefonlar tamamen su geçirmez hale getirilebilir ve her zamankinden çok daha sağlam hale getirilebilir. Yapay elmasların üretimi daha ucuz hale geldikçe, telefonlarımızın da yakında elmasla kaplanması ve dolayısıyla pratik olarak yok edilemez hale gelmesi de düşünülebilir.

Telefonların ötesinde, bu nükleer piller potansiyel olarak bugün kullandığımız her elektronik cihaza güç sağlayabilir. Akıllı saatlerden ve kulaklıklardan arabalara, dronlara ve hatta robotlara kadar. Düşünmeye başladığınızda nanodiamond pillerin pek çok şeyi değiştirme potansiyeline sahip olduğunu fark edeceksiniz. Teknolojimizin mevcut, derin kusurlu pilimizin sınırlamaları nedeniyle geride kalan yönleri tasarım.

Şirket nükleer pilleri gerçeğe dönüştürmeye çalışıyor

Bu teknolojiyi geliştiren önde gelen şirketlerden biri NDB, “Nano Elmas Piller” anlamına gelen bir kısaltmadır. NDB CEO'su Dr. Nima Golsharifi'nin sözleriyle, programın bir bölümü için röportaj yapıldığında Energy Cast podcast'i: “Mecazi anlamda konuşursak, güneş panellerine benziyor; Aradaki fark, NDB'nin güneş ışığı yerine radyoaktif maddelerden gelen radyasyonu kullanarak elektrik üretmesidir”

Elmas piller aynı zamanda nükleer fisyon enerji santrallerinden kaynaklanan atıkların bertaraf edilmesiyle ilgili uzun süredir ihmal edilen sorunlara da olası bir çözüm olabilir. Bu son derece tehlikeli maddenin muazzam miktarları tüm dünyada mevcuttur ve bunların depolanması veya imha edilmesi inanılmaz derecede pahalıdır. Ancak bu atık aynı zamanda enerji açısından da zengin ve NDB'nin geliştirmekte olduğu nükleer bataryalara güç sağlayan da bu.

Dr. Golsharifi'nin belirttiği gibi: “NDB çözümleri ve şirketimizin amacı, bu yan ürünlerden en iyi şekilde yararlanmak ve nükleer atık sorunlarını çözmektir ve temiz bir kaynak olan nükleer enerjiyi teşvik ederek çevreye yardımcı olmak ve bir tür genelge oluşturarak toplumu desteklemek ekonomi.”

Elbette sorabileceğiniz mantıklı bir soru şu: bu pillerin güvenli olup olmadığı. Nükleer enerjiyle ilgili her konuda, bu teknolojinin benimsenmesinin önünde potansiyel bir engel teşkil eden bir damgalama var, ancak Dr. Golsharifi, bu korkunun eğitim yoluyla aşılabileceğine inanıyor: “Duman dedektörlerinin çoğunun radyoaktif madde içerdiğini pek çok kişi bilmiyor. malzeme; yine de evlerinde sorunsuz bir şekilde bulunduruyorlar.”

Nükleer pillerden gelen radyasyon bu minik elmasların içinde güvenli bir şekilde kilitleniyor. "İzotopa toplu olarak erişilmesini ve NDB'nin güç kaynağı dışındaki amaçlarla kullanılmasını önleyen bir dönüştürücü kilitleme sistemimiz var. Bunu özellikle radyoizotopların bünyemize nano ölçekli iyon implantasyonuyla yapıyoruz ve bu, çeşitli tüketici güvenliği gereksinimlerini karşılamamıza olanak tanıyor” diye açıklıyor Dr. Golsharifi.

NDB, pillerinin telefon ve araba gibi ürünlerde kullanılabilecek kadar güvenli olmasını sağlamak için kapsamlı araştırmalar yaptı. NDB pilleri pek çok açıdan emisyon veya zararlı radyasyon üretmez. Neredeyse yok edilemez elmaslardan oluşan nükleer piller, patlayıp alev aldığı bilinen lityum iyon pillerden muhtemelen daha güvenlidir.

İlgili bir diğer soru ise maliyettir. Sonuçta hem elmastan hem de nükleer malzemelerden yapılmış bir üründen bahsediyoruz. Bununla birlikte, maliyet halihazırda kilogram başına 2,4 milyon dolardan 2018'de 40.000 dolara düştü (Dr. Golsharifi'ye göre). NDB, seri üretimle birlikte fiyatın daha da düşmesini, lityum iyondan daha pahalı olmaya başlamasını ve zamanla düşmesini, sonunda lityum iyonla rekabetçi bir şekilde fiyatlandırılmasını bekliyor.

Başlangıçta geleneksel pillerden daha pahalı olsalar bile ekstra para ödemeye hazır olmaz mıydınız? hiçbir zaman şarj etmeniz gerekmeyen bir telefon için? Hiçbir zaman yakıt doldurulması gerekmeyen bir araba mı? Hiçbir zaman kurumayan, aynı zamanda suyunu şebekeye geri satan veya evinizdeki elektrik faturasını düşüren cihazlar mı?

Nanodiamond pillerin hiçbir zaman yeniden şarj edilmesine gerek yoktur, çalıştırdıkları cihazlara göre daha uzun süre dayanırlar ve güvenlidirler Tüketici ürünlerinde kullanılacak ve nükleer enerjiyle ne yapılacağına dair asırlık sorunun çözümüne yardımcı olacak. atık.

Nükleer cihazlar 2023'te gelecek

Peki nükleer pillerin ne zaman piyasaya çıktığını görmeyi bekleyebiliriz? NDB halihazırda konsept kanıt testleri gerçekleştirdi ve 2023 yılına kadar çalışan bir ürünü hazır hale getirmeyi planlıyor. ArkenlightBaşka bir nanodiamond pil şirketi olan, Stromboli Yanardağı ve Birleşik Krallık'taki bir nükleer atık sahasındaki izleme ekipmanında halihazırda düşük güçlü nükleer piller çalışıyor. Gelecekte, ilk nanoelmas pillerin akıllı telefonlarımıza girmesi biraz daha uzun bir zaman alacak ve muhtemelen arabalarımıza güç vermeleri de çok daha uzun sürecek.

Bu teknolojinin sıradan hale gelmesi için 5 ila 10 yıl beklesek bile, bu kadar devrim niteliğinde bir ilerleme için hiç de zaman değil. Elbette, bunun gibi son teknoloji teknolojilerin ne kadar öngörülemez olabileceğini de kabul etmeye değer. Ancak arkasındaki bilimin sağlam olduğu ve bu pillerin küçük uygulamalarının halihazırda yürütüldüğü göz önüne alındığında Sahadayken, yakında bir gün pillerimizin bizimkinden daha uzun süre dayanacağı konusunda iyimser olmak için iyi bir neden görüyorum. telefonlar, ve hiçbir zaman yeniden şarj edilmeye gerek yoktur.