Nukleáris hulladékból több száz évig működő akkumulátor? A kutatók már dolgoznak rajta
2020 / 08 / 31 / Justin Viktor
Nukleáris hulladékból több száz évig működő akkumulátor? A kutatók már dolgoznak rajta
Az atomerőművekben keletkező nukleáris hulladék óriási problémája az emberiségnek. A mai gyakorlat szerint bár ipari mennyiségben keletkezik, a tárolása is hatalmas összegeket emészt fel, általában bunkerszerű, föld alatti vasbeton szarkofágokban. Egy cég most akkumulátorokat gyártana a veszélyes hulladékból.

Nukleáris generátorok

Az újdonsággal a kaliforniai NDB cég rukkolt elő, apró nukleáris generátorokat ígérve, melyek forradalmasíthatják az energiaszektort. A cég szerint akkumulátoruk élettartama tíz és 28 ezer (!) év között lesz, mely időtartam alatt soha nem kell majd tölteni őket, nagyobb energiasűrűséget kínálva, mint a lithium-ion technológia. Az energiaforrások autóbaleset esetén sem jelentenek veszélyforrást és szinte elpusztíthatatlanok, miközben például járművek akkumulátoraként jóval olcsóbban előállíthatóak a jelenleg használt lithium-ion rendszereknél.

Az új technológia olyan apró újrahasznosított nukleáris hulladékdarabkákat használ, melyek az atomreaktorokban található grafit csillapítórudakból származnak.

Működés közben, ezek szabályozzák a láncreakciót, segítségükkel szabályozható a teljesítmény, vagy leállítható a reaktor. Alapvetően elnyelik a nukleáris üzemanyagrudakból származó sugárzást, és eközben maguk is erősen radioaktívvá válnak.

Szén-14 izotóp

A grafitrúd szén-14 izotópban gazdag, mely a béta bomlás során nitrogénné alakul, egy anti-neutrinot és egy béta-bomlási elektront szabadítva fel. A cég ezekből a grafitrudakból készít apró szén-14 gyémántokat finomítás után. A gyémánt egyszerre viselkedik félvezetőként és hűtőbordaként, összegyűjtve és kivezetve a töltést. És itt jön a trükk.

A szén-14 gyémántot teljesen magába zárja egy nem radioaktív, olcsó, laborban létrehozott szén-12 gyémánt, mely összegyűjti a feltöltött részecskéket, megelőzi a radioaktív szivárgást és szuperkemény védő és sérülésbiztos réteget alkot.

Egy akkumulátorhoz ennél azonban több kell. Több rétegben helyezik el őket egy apró integrált áramköri lapka (chip) tokozásán belül, egy szuperkondenzátorral együtt, mely összegyűjti, tárolja, majd kisüléskor felszabadítja a rendelkezésre álló töltést. A cég állítása szerint a technológia az AA, AAA, 18650, 2170 szabványoknak vagy bármely egyéb szabványnak is megfeleltethető. A terméket még olcsóbbá teheti, hogy némely nukleáris hulladéktároló fizetni is hajlandó lenne az NDB-nek, ha elvinnék tőlük az alapanyagnak szánt grafitrudakat.

28 ezer évig jó

Egy ilyen chipből állítólag kevesebb környezeti sugárterhelés érkezik, mint az emberi testből, az apró méret pedig lehetővé tenné a pacemakerek, vagy más beültetett implantátumok (Neuralink?) energiaellátását, ami feleslegessé teheti a ma bevett sebészi beavatkozást ha lemerülnek az elemek. Természetesen a rendszer nyomtatott áramköri lapokat is elláthat a szükséges energiával, ha ráforrasztják a lapra a szükséges mennyiségű chipet.

Az NDB képviseletében Neel Naicker elmondta: "Gondoljunk egy iPhone-ra. Ugyanolyan méretű akkumulátorral, mint ami benne van, óránként ötször töltené fel az akkumulátort nulláról a teljes szintre. Képzelje el ezt."

"Képzeljünk el egy olyan világot, ahol egy nap egyáltalán nem kellene feltölteni az akkumulátort. Most képzeljünk el egy hetet, egy hónapot... Mi lenne, ha évtizedekről beszélnénk? Ezt tudjuk létrehozni ezzel a technológiával."

A cég azt ígéri, hogy akár elektromos járművekben is elhelyezhető, vagy még nagyobb méretekben is skálázható a technológia. Ha mindez valóban működik, olyasmi lehet, amit kivetetünk a régi autóból, és betehetjük egy újba. Ha egy cella meghibásodik, az aktív nano gyémánt alkatrész újrafelhasználható egy másik cellában, és ha elérik élettartamuk végét, ami 28 ezer év is lehet egy alacsony fogyasztású érzékelő esetében, például műholdak fedélzetén, csak ártalmatlan hulladék marad hátra.

Karbon negatív

Dr. John Shawe-Taylor, az UNESCO elnöke és a University College London professzora elmondta: “Az NDB-nél megvan a lehetőség a széndioxid-kibocsátás legfőbb globális problémájának egy csapásra történő megoldására, a drága infrastrukturális projektek nélkül, az energia szállításának költségei nélkül."

"A technológia azon képessége, hogy hosszú időn keresztül energiát szolgáltathat újratöltés, üzemanyag-ellátás vagy szervizelés nélkül, ideális helyzetbe hozza őket a világ energiaigényének kielégítéséhez olyan elosztott megoldás révén, amely közel nulla környezeti hatással és energiaszállítási költségekkel jár.”

A cég állítása szerint rendelkezésre áll a “proof of concept” berendezés, és készen állnak arra, hogy megkezdjék a kereskedelmi prototípus építését, amint a laboratóriumok újból megnyílik a Covid-19 járvány elmúltával. Egy kis teljesítményű kereskedelmi változat várhatóan kevesebb, mint két év múlva megjelenhet a piacon, a nagy teljesítményű változat pedig öt év múlva várható.

(Forrás: NDB, Futurism, TechAtlas Képek: NDB)


Kövesd a Rakétát a Facebookon is!
Kövess, üzenj, kommentelj a Rakéta Facebook oldalán!
Igényes és férfias történeteket keresel? A Roadstert neked írjuk!
Olvass bele az egyik legszínvonalasabb hazai magazinba, szeretni fogod! A Roadster egy fantasztikus utazás az élet legjobb területein...
Ezek is érdekelhetnek
HELLO, EZ ITT A
RAKÉTA
Kövess minket a Facebookon!
A jövő legizgalmasabb cikkeit találod nálunk!

Hírlevél feliratkozás

Ne maradj le a jövőről! Iratkozz fel a hírlevelünkre, és minden héten elküldjük neked a legfrissebb és legérdekesebb híreket a technológia és a tudomány világából.