Ydinjätteellä täytetty akku kestää yli tuhat vuotta

Yhdysvaltalainen yritys kehittää nanotimanteilla päällystettyä akkua, joka valmistetaan radioaktiivisesta jätteestä. Akku lataa itsensä ja voi kestää tuhansia vuosia.

Yhdysvaltalainen yritys kehittää nanotimanteilla päällystettyä akkua, joka valmistetaan radioaktiivisesta jätteestä. Akku lataa itsensä ja voi kestää tuhansia vuosia.

Yhdysvaltalainen NDB (Nano Diamond Battery) on rakentamassa uudenlaisen akun prototyyppiä, jonka yrityksessä uskotaan mullistavan maailman energiajärjestelmät.

Akun nerous piilee siinä, että siinä käytetään sähkön tuottamiseen radioaktiivista jätettä eikä sitä tarvitse ladata.

Käyttäjän suojaamiseksi akku kapseloidaan hiili 12 -atomeista puristettuun timanttikuoreen, jota säteily ei pysty läpäisemään.

NDB:n antamien tietojen mukaan akusta voidaan valmistaa lähes minkälaisia versioita tahansa AAA-paristoista matkapuhelimen akkuihin asti.

© NDB

Käytetty grafiitti on pullollaan käyttökelpoista energiaa

Akun kennot valmistetaan grafiitista, jota saadaan käytettynä ydinvoimaloista. Grafiitilla säädellään reaktoreiden lämpötilaa, ja vuosien mittaan se imee itseensä niin paljon säteilyä, että siitä itsestään tulee radioaktiivista.

Grafiitti sisältää paljon hiilen radioaktiivista 14-isotooppia. Kun se hajoaa, se muuttuu vaarattomaksi typeksi ja siitä irtoaa antineutriinoja ja runsasenergiaisia elektroneja. Viimeksimainituista saadaan sähköä ja ne voidaan ottaa talteen.

Katso, miten NDB selittää fysiikkaa, johon akku perustuu:

Ylimääräinen timanttikerros suojaa radioaktiiviselta säteilyltä

Sähkön ottamiseksi talteen radioaktiivisesta grafiitista NDB muuntaa grafiitin pieniksi hiili 14 -timanteiksi puristamalla sitä muotissa kasaan suuressa paineessa ja korkeassa lämpötilassa. Timantin rakenne toimii puolijohtimena, jossa vapaat elektronit voivat kulkea sähköä varastoivaan superkondensaattoriin.

Radioaktiivinen hiili 14 -timantti koteloidaan laboratoriossa valmistetuilla hiili 12 -timanteilla, jotka eivät ole radioaktiivisia. Koska timantit ovat yksi maailman kovimmista materiaaleista, kuori toimii suojana, joka estää säteilyä pääsemästä ulos, käsiteltiinpä akkua sitten kuinka kovakouraisesti hyvänsä.

Tuloksena saadaan jatkuvasti itseään lataava akku, jossa riittää sähköä niin kauan kuin se on radioaktiivinen. Hiili 14 -isotoopin puoliintumisaika on 5 730 vuotta.

Akkua on ajateltu sekä iPhoneille ja autoille

Timanttiakun tekniikka ei ole suinkaan uusi. Periaate on tunnettu aina 1970-luvulta asti, ja vuonna 2016 ryhmän Bristolin yliopiston tutkijoita onnistui esitellä ideaa käytännössä.

Nyt NDB on kuitenkin tekemässä tekniikasta massatuotantoon soveltuvaa. Yritys uskoo vakaasti, että akulla voitaisiin käytää niin auton moottoreita kuin iPhonejakin ja että itsestäänlatautuvien akkujen elinikä olisi pidempi kuin auton tai puhelimen.

Idean epäilijät arvelevat, että kennojen tehotiheys on niin alhainen, että pientäkin laitetta varten akun on oltava hyvin isokokoinen. Myös turvallisuus on iso haaste. NDB uskoo, että ei-radioaktiivinen timanttikuori takaa säteilyn pysymisen akun sisällä. Lisäksi on muistettava, että mahdollinen turvajärjestelmien lisääminen voisi nostaa akun hintaa.

NDB viimeistelee parastaikaa akun prototyyppiä ja etsii samaan aikaan rahoitusta laajemman tuotannon aloittamiseen hankkeen seuraavassa vaiheessa.

TAUSTAA: Siirtymä päästöttömään energiaa riippuu akuista