Máme na dosah „věčné“ baterie? Kredit: NDB, Inc.

Tahle civilizace jede na baterie. Zároveň ale není tajemstvím, že právě baterie představují bolestivý problém se spoustou komplikací. Kalifornská společnost NDB, Inc. pracuje na bateriích, které by měly naprosto převrátit pravidla hry. Jejich nanodiamantové jaderné baterie fungují, s malou nadsázkou, jako maličké jaderné reaktory.

Takové baterie nejsou srovnatelné s ničím, co známe. Fungovaly by celé roky, celé stovky nebo i tisíce let, aniž by potřebovaly nabíjet. Přitom nabízejí vyšší hustotu uložené energie nežli tradiční lithium-iontové baterie. Zároveň by byly prakticky nezničitelné a zprostředkovaně vhodné i pro dobíjení elektromobilu. Co je ještě lepší, v některých aplikacích by měly být levnější než lithium-iontové baterie.

NDB, Inc., logo.

Srdcem každé NDB (Nano Diamond Battery) je malý kousek recyklovaného jaderného odpadu. Jde o materiál z grafitových komponent jaderného reaktoru. Grafit v reaktoru absorbuje záření a sám se stává radioaktivním. Jako jaderný odpad je grafit velmi rizikový, je velmi nákladné ho uskladňovat a jeho radioaktivita má velmi dlouhý poločas „rozpadu“.

Zmíněný grafit z jaderného reaktoru je bohatý na uhlík-14. Tento izotop podléhá beta rozpadu na dusík, přičemž se vyzáří antineutrino a elektron. Při výrobě NDB se z radioaktivního grafitu vyrobí nepatrné diamanty z uhlíku-14. Takový diamant funguje jako polovodič, který sbírá elektrický náboj a posílá ho dál. Uhlík-14 je v baterii obklopený vrstvou levného a neradioaktivního uhlíku-12, který zadržuje záření a zároveň ochrání radioaktivní vnitřek.

Končí éra klasických baterií? Kredit: Aney / Wikimedia Commons.

Výsledná baterie bude obsahovat několik vrstev materiálu s nanodiamanty, plus jednoduchou elektroniku, která zajistí provoz baterie. Podle vyjádření společnosti NDB může jejich NDB mít tvar prakticky jakékoliv dnešní baterie, včetně standardních AA a AAA. Dokonce bude možné je zabudovat přímo do elektronických obvodů, kde budou pohánět zařízení po celou dobu jeho existence. Radioaktivní záření NDB by mělo být nižší nežli radioaktivní záření normálního lidského těla, tedy zcela zanedbatelné.

Pokud se takové baterie rozšíří, tak by mohly zásadně změnit každodenní život. Nabíječky, bez nichž dnes téměř nedokážeme fungovat, by přes noc vyhynuly. Kdo by chtěl, mohl by žít off-grid a přitom by se nemusel vzdát dobrodiní elektřiny. Podle Johna Shawe-Taylora z University College London a UNESCO má NDB potenciál řešit problém s emisemi uhlíku, aniž by bylo nutné budovat nákladnou a komplikovanou infrastrukturu, transportovat energii či rozsáhle zatěžovat životní prostředí.

Společnost NDB, Inc. je připravená na výrobu komerčního prototypu, hned jak se otevřou jejich laboratoře po vynucené pandemické přestávce. První komerční varianty této baterie by se měly objevit na trhu do dvou let. Jestli se to povede, tak se máme na co těšit.

Video: Nano Diamond Battery Explainer Video – NDB

Literatura

New Atlas 25. 8. 2020.