Специалистам из Университета Бристоля удалось продлить время выработки электроэнергии батареей до нескольких тысяч лет.
Современные технологии поставили потребительское общество перед весьма серьезной проблемой, обусловленной необходимостью постоянного поиска источников энергии для обеспечения потребностей многочисленных элементов окружающего потребителя быта — электроприборов, мобильных гаджетов и даже автомобилей. На автономных источниках питания сегодня работает колоссальное количество техники, начиная от медицинских датчиков и кардиостимуляторов, и заканчивая барражирующими на невероятной высоте спутниками и беспилотными летательными аппаратами. Практически каждый владелец современного смартфона или планшета, не говоря о купивших электромобиль автовладельцах, мечтает надолго забыть о необходимости подзарядки встроенного аккумулятора в добавляющем комфорта и обеспечивающем коммуникативные или транспортные потребности устройстве. Именно эту проблему попытались решить физики и химики из Бристольского Университета, сумевшие совершить серьезный прорыв в деле создания «вечной» батареи.
Согласно озвученной в ходе прошедшей 25 ноября лекции в Институте Кабота информации, команде ученых удалось разработать и применить на практике принцип создания уникальной по характеристикам батарейки с бесконечной энергией, основу которой составляет радиоактивный элемент углерод-14, «облаченный» в алмазную оболочку. Искусственный алмаз, выращенный с использованием доступных человечеству технологий, помогает полностью обезопасить эксплуатирующий такое устройство организм — слабое радиоизлучение получаемого из радиоактивных отходов элемента на 100% перекрывается алмазным «панцирем», в который помещается мельчайшая частица радиокарбона. Точных данных об объеме радиоактивного вещества, необходимого для выработки достаточного для запитки весьма «прожорливых» электронных аксессуаров и мобильных устройств электрического тока, составители доклада не предоставили, так как для создания прототипа «алмазной батарейки» исследователи взяли менее «мощный» никель-63. В ближайшем будущем бристольские химики рассчитывают перейти на использование углерода-14, способного вырабатывать во много раз превышающие полученные при испытаниях прототипа токи.
О перспективности полученного британцами метода производства «бесконечных» алмазных батареек на ядерной энергии говорит принцип получения необходимого для массового выпуска таких элементов радиоуглерода — углерод-14 вырабатывается путем ряда химических реакций из графитовых стержней, применяемых на атомных электростанциях. Выработавшие ресурс стержни в большинстве стран мира, не имеющих технологии повторного использования радиоактивных отходов, помещаются в специализированные хранилища, по сути представляющие собой долговременные могильники для излучающих радиацию материалов. Простыми словами, ученым из Университета Бристоля удалось «собрать» безопасный «вечный» аккумулятор, способный работать на протяжении 5730 лет в режиме постоянной выработки электроэнергии, из отходов атомной энергетики, которые сегодняшняя энергетическая промышленность недвусмысленно называет «ядерным мусором». «Безотходное» производство «вечных» батареек нельзя назвать фантастически дорогим, как о вероятном производстве «атомных аккумуляторов» сегодня рассуждают ведущие специалисты в сфере покорения атома.
Причина относительной дешевизны и практичности продемонстрированного во время тестов образца «алмазной батарейки» на никеле-63 — способ «обнуления» излучаемой расположенным внутри радиоактивным веществом радиации, которая в буквальном смысле «упирается» в созданный из искусственного алмаза прочный корпус. Применение алмазного покрытия оправдывается другим немаловажным фактором безопасности — невероятная прочность алмаза превращается в гарантию «неубиваемости» такой батареи в любых условиях эксплуатации, включая экстремальные сферы применения. По мнению авторов изобретения, в дальнейшем такие элементы можно будет применять в критически нуждающихся в подобных источниках электроэнергии сферах — космической, аэронавигационной и медицинской. Способное работать на протяжении тысячелетий оборудование для космических аппаратов, «многоразовые» кардиостимуляторы или совершающие беспосадочные полеты в течение десятилетий беспилотники, например, предоставляющие доступ к сотовым сетям в малонаселенных регионах мира, на фоне достижений британцев перемещаются из фантастической в реальную плоскость.
На текущий момент создатели новейшей технологии изготовления батарейки с бесконечной энергией говорят о сферах применения, требующих эксплуатации маломощных электронных устройств. Насколько замена никеля-63 на углерод-14 повысит эффективность и объем вырабатываемого электричества в «радиоуглеродной батарее», специалисты из Великобритании рассчитывают выяснить по итогам практических испытаний следующего прототипа с радиоуглеродом в алмазной оболочке. Предполагается, что дальнейшие исследования и практические опыты позволят спроектировать на основе похожих принципов значительно более емкую и мощную батарею, «начиненную» отходами атомной электроэнергетики без малейшего риска для использующего ее человека. Авторы работы подчеркивают, что получить незначительно превышающую норму дозу при взаимодействии с карбоном-14 удастся только при непосредственном прикосновении к веществу кожей. Алмазная «облицовка» корпуса элемента исключает такую вероятность, снижая риск облучения до абсолютного нуля, и одновременно расширяя спектр применения уникального изобретения.
Рядовым потребителям вряд ли придется увидеть подобные батарейки с радиоуглеродом в свободной продаже в ближайшие десятилетия, так как первыми потребителями такой продукции станут военные и аэрокосмические агентства. При этом очевидная перспективность перевода электронных гаджетов на «вечные» батарейки гарантирует разработку и дальнейшее внедрение в серийное производства более дешевых, но менее долговечных аналогов, созданных на основе излучающих безопасную для человека радиацию представителей таблицы Менделеева.
