Las baterías de nano diamantes podrían durar miles de años

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Tenemos una necesidad insaciable de energía. Cuando necesitamos operar algo que no se puede simplemente enchufar, la energía tendrá que provenir de una batería, y la batalla por una mejor batería se está librando en laboratorios de todo el mundo. Mantenga ese pensamiento por un momento.

Residuos nucleares: son los detritos radiactivos de las plantas de energía nuclear que nadie quiere que se almacenen cerca de sus hogares o incluso que se transporten a través de sus ciudades. Las cosas desagradables son tóxicas, peligrosas, se necesitan miles de años para degradarse por completo y seguimos haciendo más de ellas.

Ahora, una empresa de California, NDB, cree que puede resolver ambos problemas. Dicen que han desarrollado una batería autoalimentada hecha de desechos nucleares que puede durar 28 000 años, perfecta para su futuro vehículo eléctrico o iPhone 1.6 x 104. Produciendo su propia carga, en lugar de almacenar energía creada en otro lugar, la batería está hecha de dos tipos de nanodiamantes, lo que lo hace esencialmente a prueba de choques si se usa en automóviles u otros objetos en movimiento. La compañía también dice que su batería es segura y emite menos radiación que el cuerpo humano.

NDB ya completó una prueba de concepto y planea construir su primer prototipo comercial una vez que sus laboratorios hayan reanudado sus operaciones después de COVID, indica Big Think.

Los desechos nucleares a partir de los cuales NDB planea fabricar sus baterías son partes del reactor que se han vuelto radiactivas debido a la exposición a las barras de combustible de las plantas nucleares. Si bien no se considera un desecho nuclear de alto grado, que sería combustible gastado, sigue siendo muy tóxico y hay mucho en un generador nuclear.

Según la Agencia Internacional de Energía Atómica, el “núcleo de un reactor típico moderado con grafito puede contener 2000 toneladas de grafito”. (Una tonelada es una tonelada métrica, o alrededor de 2205 lbs.)

El grafito contiene el radioisótopo carbono-14, el mismo radioisótopo utilizado por los arqueólogos para la datación por carbono. Tiene una vida media de 5.730 años y finalmente se transmuta en nitrógeno 14, un antineutrino y un electrón de desintegración beta, cuya carga despertó el interés de NDB como un medio potencial para producir electricidad.

NDB purifica el grafito y luego lo convierte en pequeños diamantes. Sobre la base de la tecnología existente, la compañía dice que ha diseñado sus pequeños diamantes de carbono-14 para producir una cantidad significativa de energía.

Los diamantes también actúan como un semiconductor para recolectar energía y como un disipador de calor que la dispersa. Sin embargo, todavía son radiactivos, por lo que NDB encierra las pequeñas plantas de energía nuclear dentro de otros diamantes de carbono-12 no radiactivos y económicos. Estas conchas relucientes hechas en laboratorio sirven como protección dura como un diamante al mismo tiempo que contienen la radiación de los diamantes de carbono-14.

NDA planea construir baterías en una gama de tamaños estándar (AA, AAA, 18650 y 2170) y personalizados que contengan varias capas de diamantes apiladas junto con una pequeña placa de circuito y un supercondensador para recolectar, almacenar y descargar energía. El resultado final es una batería, dice la compañía, que durará mucho tiempo.

NDB predice que si una batería se utiliza en un contexto de baja potencia, por ejemplo, como un sensor de satélite, podría durar 28.000 años. Como batería de un vehículo, anticipan una vida útil de 90 años, mucho más de lo que durará cualquier vehículo individual: la compañía anticipa que una batería posiblemente podría proporcionar energía para un juego de ruedas tras otro. Para los productos electrónicos de consumo, como teléfonos y tabletas, la compañía espera unos nueve años de uso de una batería.

“Piense en ello en un iPhone”, dice Neel Naicker de NDB a New Atlas. “Con una batería del mismo tamaño, cargaría su batería de cero a completa, cinco veces por hora. Imagina eso. Imagine un mundo en el que no tenga que cargar la batería en absoluto durante el día. Ahora imagina por semana, por mes… ¿Qué tal por décadas? Eso es lo que podemos hacer con esta tecnología”.

NDB prevé tener una versión comercial de bajo consumo en el mercado en un par de años, seguida de una versión de alto consumo en unos cinco. Si todo sale según lo planeado, la tecnología de NDB podría constituir un gran paso adelante, proporcionando energía a largo plazo y de bajo costo para la electrónica y los vehículos del mundo. La compañía dice: «Podemos comenzar en la nanoescala y avanzar hasta satélites de energía, locomotoras».

La compañía también espera que sus baterías tengan un precio competitivo en comparación con las baterías actuales, incluidas las de iones de litio, y tal vez incluso más baratas una vez que se produzcan a escala; los propietarios de desechos nucleares incluso pueden pagarle a la compañía para que les quite el problema tóxico de las manos.

Los desechos de una empresa se convierten en diamantes de otra.

Con información de: El Imparcial

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