Onderzoekers zijn erin geslaagd om een diamantbatterij te maken die, dankzij het radioactieve verval van koolstof-14, een langdurige energieoplossing belooft te zijn voor medische apparaten, ruimtetechnologie en meer. Een team wetenschappers en ingenieurs van de Universiteit van Bristol heeft in samenwerking met de UK Atomic Energy Authority (UKAEA) de eerste koolstof-14 diamantbatterij ter wereld ontwikkeld.
Deze innovatieve doorbraak betekent een potentiële revolutie op het gebied van energieopslag, aangezien het apparaat meerdere jaren continu elektriciteit kan opwekken zonder te hoeven worden opgeladen. Volgens de Universiteit van Bristol werkt de batterij door gebruik te maken van het radioactieve verval van koolstof-14, een isotoop dat wordt gebruikt bij de datering van archeologische materialen, om een betrouwbare, langdurige energiebron te produceren.
De ontwikkeling van deze batterij beantwoordt aan een groeiende behoefte aan duurzame, langdurige energieoplossingen. In tegenstelling tot conventionele batterijen, die vaak moeten worden opgeladen en na verloop van tijd problemen hebben met degradatie, zou de koolstof-14 diamantbatterij een continue energiebron kunnen bieden tot wel 5700 jaar, waardoor het een levensvatbaar alternatief is voor toepassingen waarbij het vervangen van batterijen ingewikkeld of onhaalbaar is.
Hoe de batterij werkt
De batterij werkt via een proces dat vergelijkbaar is met dat van een zonnepaneel, maar in plaats van licht om te zetten in elektriciteit, gebruikt het snel bewegende elektronen die worden gegenereerd tijdens het radioactieve verval van koolstof-14 om energie te produceren. Volgens Popular Mechanics vindt dit proces op natuurlijke wijze en continu plaats, zodat er duizenden jaren lang een ononderbroken bron van elektriciteit is.
Het radioactieve materiaal dat in de batterij wordt gebruikt, is ingekapseld in een diamantstructuur, een van de hardste materialen die we kennen, waardoor de straling volledig wordt tegengehouden en geen risico vormt voor gebruikers of het milieu. Bovendien fungeert het diamantomhulsel niet alleen als een beschermende barrière, maar helpt het ook om de energieomzetting te optimaliseren. Volgens de Universiteit van Bristol wordt deze opkomende technologie gepositioneerd als een veilige en duurzame optie voor verschillende technologische toepassingen.
Hoe de koolstof-14 batterij radioactieve materialen hergebruikt
Een van de meest opvallende kenmerken van deze nieuwe batterij is het vermogen om nucleair afval te benutten en om te zetten in een nuttige energiebron. Volgens Glass Almanac is de koolstof-14 die in deze batterijen wordt gebruikt afkomstig van afgedankte grafietblokken, die bijproducten zijn van kernreactoren. In plaats van deze materialen als radioactief afval te verwijderen, hergebruikt de diamantbatterij ze om efficiënt elektriciteit op te wekken.
Deze aanpak levert niet alleen een extreem duurzame energiebron op, maar helpt ook om nucleaire vervuilende stoffen te verminderen en hun impact op het milieu te beperken. Het hergebruik van deze materialen is ongetwijfeld een belangrijke stap in de richting van de ontwikkeling van schonere en duurzamere energietechnologieën.
Van pacemakers tot langetermijnmissies in de ruimte
Het potentieel van deze nieuwe technologie strekt zich uit tot meerdere sectoren. Volgens Daily Galaxy zou de batterij van koolstof-14 diamant gebruikt kunnen worden in medische apparaten, zoals pacemakers, gehoorapparaten en andere implantaten, waar de levensduur de noodzaak voor het vervangen van batterijen zou verminderen, waardoor de levenskwaliteit van patiënten zou verbeteren.
In de ruimtevaart zou deze technologie een revolutie teweeg kunnen brengen bij ruimteverkenningsmissies. Door de duurzaamheid van de batterij zouden satellieten en ruimtesondes eeuwenlang kunnen werken zonder dat ze onderhouden of opgeladen hoeven te worden, waardoor een van de grootste technologische uitdagingen bij langdurige missies zou verdwijnen. Volgens de Universiteit van Bristol maakt het vermogen om een betrouwbare energiebron te leveren de batterij ook ideaal voor gebruik in extreme omgevingen, zoals meetstations in diepe oceanen of afgelegen, moeilijk te bereiken gebieden.
Er zijn echter beperkingen aan de huidige implementatie. Omdat de batterij energie opwekt op microwattniveau, is hij volgens Popular Mechanics niet geschikt voor apparaten die veel stroom nodig hebben, zoals elektrische auto’s of mobiele telefoons. Desondanks denken de onderzoekers dat er na verloop van tijd verbeterde versies met een hogere capaciteit kunnen worden ontwikkeld.
Professor Tom Scott, projectleider aan de Universiteit van Bristol, toonde zich enthousiast over de toekomstige toepassingen van deze technologie:
“Onze micro-energietechnologie kan een breed scala aan belangrijke toepassingen ondersteunen, van ruimtevaarttechnologieën en beveiligingsapparaten tot medische implantaten. We zijn enthousiast om al deze mogelijkheden de komende jaren te verkennen in samenwerking met de industrie en onderzoekspartners.
