Истории

Компания из Кремниевой долины предложила создавать батареи из ядерных отходов и наноалмазов

Истории
Елена Лиханова
Елена Лиханова

Старший редактор RB.RU

Елена Лиханова

Чем больше гаджетов, тем труднее следить за ними: камеру, планшет, микрофон и прочие устройства нужно постоянно заряжать, чтобы при необходимости они были доступны. Что еще хуже, во многих смартфонах и других мобильных устройствах заменить батарею трудно или невозможно. Но, возможно, решение уже не за горами. Однажды производство аккумуляторов может кардинально измениться благодаря технологии, задействующей ядерные отходы и алмазы.

Компания из Кремниевой долины предложила создавать батареи из ядерных отходов и наноалмазов

Почему современные аккумуляторы телефонов — проблема

С самого начала и до конца жизненного цикла нашей электроники аккумуляторы создают множество проблем. Добыча лития и других компонентов батарей, которые мы используем в настоящее время, а также переработка этих редких материалов создают ущерб для окружающей среды. По мере увеличения спроса последствия будут охватывать все больше диких земель, и последствия могут быть катастрофическими.

Читатель, познакомимся? Заполни короткую анкету по ссылке

Как только наши батареи выходят из строя, они и устройства, которые они питают, часто оказываются на свалке. Утилизация пока не так распространена, и если она выполняется некачественно, вредные вещества попадают в воздух и воду. Лишь небольшой процент выброшенной электроники на самом деле подвергается ответственной переработке. Если бы батареи разлагались не так быстро, количество таких отходов можно было бы значительно сократить.

Как ядерные технологии могут предложить решение

Среди всех технологичных решений батарей наиболее перспективными выглядят ядерные батареи. Потенциально они не просто смогут прослужить десятки, сотни и тысячи лет, но и смогут генерировать собственную энергию за счет радиации. В недалеком будущем аккумуляторы смогут не просто пережить телефоны и нас самих, но и не потребуют перезарядки.

Как будто концепции ядерных батарей недостаточно, есть и более эксцентричная идея — создавать батареи из искусственных наноалмазов. Назвать это решение сложным — это преуменьшение. В самых простых терминах его суть заключается в следующем: радиоактивные элементы извлекаются из ядерных отходов и заключаются в алмазы с помощью химического осаждения из паровой фазы. Затем алмаз действует как преобразователь, трансформирующий излучение в электричество.

наноалмазы

Фото в тексте: D. Mukherjee/Wikimedia Commons

В дополнение к долговечности и возможности самозарядки ядерные батареи произведут революцию в дизайне смартфонов. В портах для зарядки больше не будет необходимости. Поэтому телефоны можно будет полностью защитить от воды и сделать намного прочнее, чем когда-либо прежде. Также возможно, что когда искусственные алмазы будет дешевле производить, ими можно будет покрыть телефоны, сделав их практически неразрушимыми.

Помимо телефонов, эти ядерные батареи потенциально могут питать каждое электронное устройство, которым мы пользуемся сегодня. От умных часов и наушников до автомобилей, беспилотных летательных аппаратов и даже роботов. Таким образом, батареи из наноалмазов могут изменить многие аспекты нашей технологии, которые сдерживаются ограничениями нашей нынешней, глубоко ошибочной конструкции батарей.

Компания, которая пытается воплотить ядерные батареи в реальность

Одна из ведущих компаний, стоящих за технологией, — NDB (Nano Diamond Batteries, наноалмазные батареи). Как объяснила CEO NDB доктор Нима Гольшарифи в интервью для эпизода подкаста Energy Cast: «Говоря метафорически, это похоже на солнечные батареи; разница в том, что NDB вырабатывает электричество, используя излучение радиоактивных материалов вместо солнечного света».

Алмазные батареи также помогут решить проблему утилизации отходов с атомных электростанций. Огромные количества этого чрезвычайно опасного материала существуют по всему миру, а его хранение или утилизация обходятся невероятно дорого. Однако эти отходы также богаты энергией, и именно они питают ядерные батареи, которые разрабатывает NDB.

ndb, аккумулятор из наноалмазов и ядерных отходов

Фото в тесте: NDB

Как говорит доктор Гольшарифи: «Решения NDB и цель нашей компании — эффективно использовать эти побочные продукты и решать проблемы с ядерными отходами, и, в свою очередь, помогать окружающей среде, продвигая ядерную энергию, которая является чистым источником, и поддерживать общество, создавая своего рода замкнутую экономику».

Конечно, логично задаться вопросом, насколько безопасны эти батареи. Ядерная энергия всегда вызывает подобные опасения. Однако доктор Гольшарифи считает, что этот страх можно преодолеть с помощью образования: «Немногие люди знают, что большинство детекторов дыма содержат радиоактивные материалы; тем не менее, они без проблем размещают их дома».

Излучение от ядерных батарей надежно спрятано в этих крошечных алмазах. «У нас есть система блокировки датчика, которая предотвращает массовый доступ к изотопу и его использование для других целей, кроме источника питания NDB. Мы специально делаем это с помощью наноразмерной ионной имплантации радиоизотопов в нашу структуру, и это позволяет нам удовлетворять различным требованиям безопасности потребителей», — объясняет доктор Гольшарифи.

NDB провела обширные исследования, чтобы убедиться, что их батареи достаточно безопасны для использования в таких продуктах, как телефоны и автомобили. Во многих отношениях батареи NDB не производят выбросов или вредного излучения. В определенном смысле ядерные батареи, состоящие из почти неразрушимых алмазов, даже безопаснее, чем литий-ионные батареи, которые, как известно, могут взрываться и загораться.

Еще один актуальный вопрос — это стоимость. В конце концов, этот продукт сделан из алмазов и ядерных материалов. Однако его стоимость уже падает — с $2,4 млн за килограмм до $40 тысяч в 2018 году (по словам доктора Гольшарифи). NDB ожидает, что цена упадет еще больше по мере массового производства и со временем сможет конкурировать с литий-ионными батареями.

Даже если они изначально дороже, чем традиционные аккумуляторы, наверняка найдутся те, кто захочет доплатить за телефон, который никогда не понадобится подзаряжать. Представьте автомобиль, который никогда не нуждается в заправке. А как насчет устройств, которые не только не разряжают, но и подпитывают вашу собственную сеть, снижая счета за электроэнергию?

Наноалмазные батареи никогда не нуждаются в подзарядке, служат дольше, чем устройства, от которых они питаются, безопасны для использования в потребительских товарах и помогут решить извечный вопрос о том, что делать с ядерными отходами.

Ядерные гаджеты могут появиться уже в 2023 году

Итак, когда ядерные батареи могут появиться на рынке? NDB уже провела тестирование концепции и намерена подготовить рабочий продукт к 2023 году. Arkenlight, еще одна компания по производству наноалмазных аккумуляторов, уже использует ядерные батареи малой мощности в оборудовании для мониторинга на вулкане Стромболи и на полигоне ядерных отходов в Великобритании.

Пройдет немного времени, прежде чем первые наноалмазные аккумуляторы появятся в наших смартфонах, и, вероятно, гораздо больше, прежде чем они начнут питать наши автомобили.

Даже если технология станет обычным явлением через 5-10 лет, для революционного шага это совсем не время. Конечно, также стоит признать, насколько непредсказуемыми могут быть такие передовые технологии. Однако технология имеет надежное научное обоснование, и небольшие прототипы этих батарей уже работают в полевых условиях. Таким образом, можно надеяться, что в один прекрасный день наши батареи прослужат дольше, чем телефоны, и никогда не будут нуждаться в подзарядке.

Источник.

Фото на обложке: Suphaksorn Thongwongboot / Shutterstock

Подписывайтесь на наш Telegram-канал, чтобы быть в курсе последних новостей и событий!

Нашли опечатку? Выделите текст и нажмите Ctrl + Enter

Материалы по теме

  1. 1 Кремниевая долина опустела: правда или миф?
  2. 2 Русские за границей: подборка бизнес-сообществ
  3. 3 IPO онлайн-ритейлера Wish: что стоит учесть инвестору
  4. 4 Тренды, надежды, пандемия: серия интервью с предпринимателями из России и Калифорнии
  5. 5 5 компаний из Кремниевой долины, на которые стоит обратить внимание начинающему инвестору
FutureFood
Кто производит «альтернативную» еду
Карта