Přečtěte si:  Smart city a elektromobilita pro praktický užitek a jejich aktuální výzvy

Nastává věk diamantových baterií?

5.12.2016 Umělý diamant, používaný v rozmanitých průmyslových aplikacích, má zajímavou fyzikální vlastnost: Ocitne-li se v radioaktivním záření, vytváří elektrický proud. Ne příliš silný, ale dostatečný například k napájení elektronických zařízení. Tuto vlastnost využili fyzikové a chemici v britské University of Bristol a na vzdělávací akci „Ideas to Change the World“ (Myšlenky pro změnu světa), pořádané univerzitním Cabotovým ústavem v listopadu 2016, předvedli diamantovou baterii, která vydrží dodávat elektřinu tisíce let a zároveň pomáhá při odbourávání jaderného odpadu.

V britských jaderných elektrárnách se jako moderátor u nových reaktorů typu AGR a také u zastaralých reaktorů Magnox používá grafit. Použité grafitové tyče se dále skladují jako jaderný odpad, protože vydávají radioaktivní záření beta. Ve Velké Británii je tak nyní skladováno na 95 tisíc tun radioaktivního grafitu.

Záření beta tvoří elektrony nebo pozitrony vznikající při radioaktivním rozpadu. Hlavním zdrojem radioaktivního záření beta je v případě grafitových tyčí radioaktivní izotop uhlíku C14, který je jinak ve velmi rozptýlené podobě běžně přítomný v atmosféře. Tento izotop lze z grafitových tyčí oddělit tím, že se zahřejí na velmi vysokou teplotu, přičemž izotop C14 odchází v podobě kouře. Zbylý materiál zůstává dále radioaktivní, ale již mnohem méně.

Kouř tvořený radioaktivním uhlíkem C14 lze dále jímat a pod vysokým tlakem a teplotou zformovat do podoby umělého diamantu, který je sám o sobě radioaktivní. Když beta částice jaderného záření narazí v umělém diamantu na jeho krystalovou mřížku, odštěpí se elektrony, čímž vzniká slabý elektrický proud.

Záření beta, vydávané takovýmto umělým diamantem z uhlíku C14, proniká vzduchem do vzdálenosti několika centimetrů. Mohlo by tedy být nebezpečné při styku s lidskou kůží nebo při požití, ale lze je snadno zadržet jakýmkoliv tvrdým materiálem. Vědci z Bristolu tento radioaktivní diamant obalili do jiného umělého diamatu, který již není radioaktivní a slouží jako tvrdý, nerozbitný a neproniknutelný ochranný štít.  Zbytkové radioaktivní záření je, podle provedených měření, menší než to, které vydává například obyčejný banán.

Výsledkem je diamantová baterie s přímou, prakticky stoprocentní účinností přeměny jaderné energie na elektrickou, aniž by se mezi tím jaderná energie musela měnit nejprve na tepelnou v reaktoru, a poté na pohybovou v generátoru. Poločas rozpadu izotopu C14 je 5730 let – této baterii tedy potrvá více než pět a půl tisíce let, než její kapacita klesne na polovinu.

Využití pro takovouto diamantovou baterii se proto nabízí všude tam, kde je třeba stálý zdroj elektrické energie o poměrně malém výkonu bez možnosti dobíjení, například u kardiostimulátorů nebo u kosmických zařízení. Vědci z Bristolu se ve své prezentaci obrátili na širokou veřejnost, aby přišla s vlastními nápady, jak diamantové baterie využít.

redakce Proelektrotechniky.cz

Ilustrační foto © archiv redakce Proelektrotechniky.cz

Další informace včetně videoprezentace zde

Přečtěte si také:

Víte, jak funguje baterie?

8.3.2013 S bateriemi se setkáváme na každém kroku, v nejrůznějších velikostech a s nejrůznějším účelem použití – od pohonu náramkových hodinek po pohon elektromobilu nebo lodě. Právě v naší rubrice Elektromobilita se o nich často pojednává jako o zdrojích elektrické energie, vedle palivových článků, o nichž pojednávají „Zelené“ taháky pro středoškoláky (i dospělé) č. 2 v této rubrice. Bude proto užitečné si připomenout, jak baterie fungují, a stručně ukázat výhody a nevýhody některých typů, o nichž se často hovoří. 

Integrované štítky chrání před elektromagnetickým šumem a teplem

31.8.2015 Polovodiče a baterie u mobilních terminálů a vestavěných elektronických zařízení jsou potenciálními zdroji tepla a elektromagnetického šumu, které mohou snížit citlivost nebo způsobit špatné fungování daného zařízení. S řešením nyní přichází společnost Panasonic, která jako první na světě vyvinula a v srpnu 2015 představila odborné veřejnosti speciální integrované štítky pro ochranu elektronických zařízení před těmito negativními vlivy.  

Stratobus: elektřinou poháněná stratosférická vzducholoď ohlídá bezpečnost

29.4.2016 Koncem dubna 2016 ohlásila společnost Thales Alenia Space (společný podnik mezi firmami  Thales and Finmeccanica a jeden z nejdůležitějších hráčů na evropském trhu vesmírné telekomunikační, navigační a měřící techniky) zahájení unikátního výzkumného a vývojového projektu Stratobus. Stratobus je autonomní stratosférická vzducholoď, určená zejména k dohlížení na bezpečnost pozemních objektů, pro měření a telekomunikační účely. 

Osvětlovací věž s palivovými články

14.2.2013 Britský výrobce Youngman představil 11. února 2013 zcela inovační přístup k pojízdné osvětlovací technice: pojízdnou osvětlovací věž Ecolite-H2, vybavenou LED svítidly, pro něž elektřinu vyrábí palivový článek. 

Copyright © 2012 – 2024 Ing. Jakub Slavík, MBA – Consulting Services