Ecco a Voi Una Batteria Realizzata con Scorie Nucleari che Può Durare 28.000 Anni
Come sapete noi non siamo molto propensi a supportare ogni fonte di energia che non sia quella che in Natura Nikola Tesla da oltre 100 anni ha messo a disposizione del genere umano, ma nelle nostre ricerche siamo incappati in questo rivoluzionario sistema di ricarica che secondo noi non va alla radice di tutti i mali che il neoliberismo ha immesso nel mercato, ma pone davanti a noi una visuale in prospettiva futura assai diversa da come ce la vogliono dare a intendere………segui il denaro e li troverete tutte le vostre risposte, la sostenibilità ambientale lasciatela da parte, è solo lo specchio per le allodole per confondere le idee di chi non ha ancora capito come funziona il mondo.
Toba60
Meno dello 0,1% dei nostri lettori ci supporta, ma se ognuno di voi che legge questo ci supportasse, oggi potremmo espanderci, andare avanti per un altro anno.
Batteria Realizzata con Scorie Nucleari
I ricercatori hanno affermato che le batterie al nano-diamante potrebbero durare 28.000 anni. Tali batterie non solo sarebbero vantaggiose per il mondo delle auto elettriche e dei telefoni cellulari, ma la loro applicazione sarebbe utile anche nel settore aerospaziale e nella tecnologia medica. Questo articolo illustra lo sviluppo, la commercializzazione e l’applicazione delle nuove batterie al nano-diamante.
Nel 2016, in occasione della conferenza annuale del Cabot Institute dell’Università di Bristol, i ricercatori hanno dimostrato per la prima volta una nuova tecnologia in grado di utilizzare le scorie nucleari per generare energia. Hanno chiamato il loro prodotto “batterie al diamante”. Nel 2020, una startup californiana, NDB, ha sviluppato una batteria di nano-diamanti altamente efficiente che potrebbe durare fino a 28.000 anni senza ricarica. Anche questa batteria si basa sull’utilizzo di scorie nucleari.
Batterie al diamante
Le tecnologie di generazione elettrica comunemente disponibili utilizzano l’energia per spostare un magnete attraverso una bobina di filo per produrre una corrente. Tuttavia, la batteria al diamante è in grado di generare corrente se posta in prossimità di una sorgente radioattiva. Un team di ricercatori dell’Università di Bristol ha sviluppato un diamante di origine umana. Questo materiale può generare una bassa potenza elettrica se posto sotto l’influenza di un campo radioattivo.
I ricercatori del Cabot Institute hanno utilizzato il nichel-63 come fonte radioattiva per dimostrare un prototipo di “batteria al diamante”. La sorgente radioattiva è incapsulata all’interno di un diamante per produrre una batteria a energia nucleare. Tuttavia, il team prevedeva di utilizzare il carbonio-14 radioattivo per ottenere una batteria con una maggiore efficienza. Tom Scott, professore di materiali all’Università di Bristol, ha spiegato i vantaggi di questa tecnologia. Ha detto che questa tecnologia comporterebbe la produzione a lungo termine di energia pulita dalle scorie nucleari e non richiederebbe alcuna manutenzione, poiché non ci sono parti in movimento o emissioni.
Sviluppo di batterie a nano-diamanti da parte di NDB
Nel 2020, NDB ha annunciato due test di prova condotti presso il Cavendish Laboratory dell’Università di Cambridge e il Lawrence Livermore National Laboratory in California. Come già detto, la batteria di nano-diamanti della NDB ha utilizzato le scorie nucleari per generare energia. Il nucleo radioattivo è protetto da più strati di diamanti sintetici o diamante policristallino.
Il diamante policristallino è un materiale eccezionalmente conduttivo dal punto di vista termico. Questo materiale può anche contenere le radiazioni all’interno del dispositivo. L’uso del diamante policristallino rende la batteria al nano-diamante estremamente resistente e a prova di manomissione.
Di seguito vengono illustrate le tecnologie alla base dello sviluppo di batterie al nano-diamante che garantiscono la sicurezza termica, meccanica e dalle radiazioni:
Il Diamond Nuclear Voltaic (DNV) è un dispositivo costituito da un semiconduttore. Le singole unità sono collegate a formare una pila e fabbricate per creare una superficie di contatto positiva e negativa analoga a quella di un sistema di batterie standard. Questo design migliora l’efficienza complessiva del sistema, che comprende la generazione di una notevole quantità di elettricità e uno scudo di sicurezza multistrato per il prodotto.
Tutti gli isotopi radioattivi possono produrre elevate quantità di energia termica. Un diamante cristallino singolo (SCD) nell’unità DNV e il posizionamento strategico della sorgente radioattiva tra le unità DNV impediscono l’autoassorbimento del calore da parte del radioisotopo.
La tecnologia NDB ha utilizzato le radiazioni alfa, beta e neutroniche utilizzando il drogaggio di boro-10, che aiuta a convertire il neutrone extra in raggio alfa. Questo design consente inoltre una rapida conversione delle radiazioni in elettricità utilizzabile.
L’avanzato design strutturale flessibile consente di assumere qualsiasi forma in base all’applicazione. Questa caratteristica rende NDB estremamente adatto al mercato.
L’utilizzo dei rifiuti radioattivi è un argomento che molti non hanno studiato. NDB utilizza i rifiuti radioattivi e li riutilizza mediante ritrattamento e riciclaggio. Questa tecnologia garantisce la sostenibilità e dà origine a una fonte di energia pulita, con l’ulteriore vantaggio di garantire la sicurezza ambientale.
I ricercatori ritengono che questa tecnologia ridurrebbe i costi e le sfide legate allo stoccaggio delle scorie nucleari nella forma più utile. La NDB ha immaginato la coesistenza di innovazione e ripristino di un ambiente sano. L’implementazione della loro tecnologia innovativa migliorerebbe gli standard di vita e aprirebbe la strada allo sviluppo di un’energia ecologica, verde e sostenibile.
Applicazioni delle batterie al nano-diamante
Automotive: Questa batteria potrebbe portare una rivoluzione nel mondo delle auto elettriche. I ricercatori ritengono che questa tecnologia porterà benefici all’industria delle auto elettriche grazie alla sua immensa longevità ed efficienza, a differenza di tutte le altre batterie esistenti.
Tecnologia medica: Queste batterie potrebbero contribuire enormemente ai dispositivi medici, in particolare a quelli impiantabili, come pacemaker e apparecchi acustici. La lunga durata delle batterie al nano-diamante sarebbe estremamente vantaggiosa per i pazienti che utilizzano tali impianti medici.
Aerospaziale: I recenti progressi nella tecnologia spaziale includono lo sviluppo di velivoli elettrici, che ha creato una domanda di batterie con caratteristiche di longevità e sicurezza. I veicoli spaziali e i satelliti sono attualmente supportati dall’energia solare, che è soggetta a un ambiente spaziale poco rassicurante. La NDB alimenta aerei elettrici, droni e stazioni spaziali per un periodo più lungo.
Elettronica: L’uso di NDB per alimentare dispositivi elettronici standard come computer portatili e smartphone elimina la necessità di ricaricarli continuamente. NDB sostiene che l’uso del suo prodotto sarebbe vantaggioso per i consumatori, in quanto fornirebbe loro dispositivi indipendenti dalla presa di corrente e aumenterebbe il quantum computing personale e la potenza di calcolo del dispositivo.
Difesa: NDB può essere utilizzato nei sistemi di sorveglianza e nell’elettronica.
Il futuro delle batterie ai nano-diamanti
Poiché la nostra vita quotidiana dipende in larga misura da dispositivi mobili alimentati a batteria, la domanda di batterie efficienti ed economiche è in rapido aumento. Le batterie convenzionali presentano diversi problemi, tra cui il riscaldamento globale e l’accumulo di rifiuti. Le batterie al nano-diamante superano questi limiti delle batterie convenzionali in termini di longevità e di applicazioni diffuse. Il Dr. John Shawe-Taylor, dell’University College di Londra, ha dichiarato che questa tecnologia potrebbe essere la soluzione alla crisi energetica mondiale con “un impatto ambientale e costi di trasporto dell’energia prossimi allo zero”.
Il team di NDB ha annunciato che il primo prototipo di batteria commerciale sarà disponibile entro la fine dell’anno. Ha inoltre espresso l’elevata domanda per il suo prodotto affermando che molte organizzazioni, tra cui aziende aerospaziali e un leader nei prodotti per il ciclo del combustibile nucleare, sono in fila come clienti.
In che modo le batterie ai nanodiamanti potrebbero rivoluzionare la produzione di energia?
La batteria è destinata ad alimentare le apparecchiature spaziali nei razzi. Può alimentare le esigenze elettriche dei veicoli spaziali, come fornire energia alle cabine di pilotaggio e assistere il lancio nell’atmosfera superiore.
L’azienda californiana NDB ha realizzato una batteria autocaricante intrappolando le scorie nucleari di carbonio-14 (C14) in un involucro artificiale di diamante. L’azienda sostiene che la batteria può funzionare per 28.000 anni con una sola carica.
L’azienda statunitense sostiene che la batteria può essere utilizzata in veicoli elettrici, telefoni cellulari, computer portatili, tablet, droni, orologi, macchine fotografiche, monitor sanitari e persino sensori. Si dice anche che sia estremamente sicura e a prova di manomissione, poiché è rivestita di diamante non radioattivo che impedisce la fuoriuscita di radiazioni.
La batteria funziona generando elettricità da sola grazie a una pioggia di elettroni risultanti dal decadimento radioattivo sparsi e depositati nella cassa di diamante artificiale.
L’azienda intende purificare ulteriormente le scorie nucleari per rendere la batteria ancora più potente e utilizzarla per produrre chip per computer e nano dispositivi. Con le scorie nucleari C14 più pure, la NDB intende realizzare la Nano Diamond Battery.
Secondo le stime della NDB, 34 milioni di metri cubi di scorie nucleari a livello mondiale costeranno oltre 100 miliardi di dollari per la gestione e lo smaltimento. Molti di questi rifiuti sono costituiti da grafite, uno dei rifiuti radioattivi a più alto rischio e uno dei più costosi e problematici da stoccare.
L’azienda afferma che la sua batteria può essere utilizzata per alimentare le case e che l’elettricità generata in eccesso può essere venduta alla rete. Inoltre, poiché la nuova batteria non deve essere sostituita, può essere installata in luoghi difficili da raggiungere, come pacemaker e impianti, dove non è possibile cambiare regolarmente la batteria.
Un’altra area di utilizzo è l’elettronica spaziale. Si dice che la batteria possa alimentare le apparecchiature spaziali nei razzi. Può alimentare le esigenze elettriche dei veicoli spaziali, come fornire energia alle cabine di pilotaggio e assistere il lancio nell’atmosfera superiore. Durante questo periodo, l’NDB può essere utilizzato per alimentare le comunicazioni, i comandi della console e qualsiasi altra esigenza elettrica ausiliaria. Quando non è più necessario per il razzo, può essere utilizzato per alimentare satelliti e stazioni spaziali.
L'”età del diamante” della produzione di energia con lo sviluppo delle batterie nucleari
È stata sviluppata una nuova tecnologia che utilizza i rifiuti nucleari per generare elettricità in una batteria a energia nucleare. Un team di fisici e chimici dell’Università di Bristol ha sviluppato un diamante artificiale che, se posto in un campo radioattivo, è in grado di generare una piccola corrente elettrica.
È stata sviluppata una nuova tecnologia che utilizza le scorie nucleari per generare elettricità in una batteria a energia nucleare. Un team di fisici e chimici dell’Università di Bristol ha coltivato un diamante artificiale che, se posto in un campo radioattivo, è in grado di generare una piccola corrente elettrica. Questo sviluppo potrebbe risolvere alcuni dei problemi legati alle scorie nucleari, alla generazione di elettricità pulita e alla durata delle batterie.
Questo metodo innovativo per la produzione di energia radioattiva è stato presentato alla conferenza annuale del Cabot Institute, che ha registrato il tutto esaurito, “Idee per cambiare il mondo”, venerdì 25 novembre.
A differenza della maggior parte delle tecnologie per la generazione di elettricità, che utilizzano l’energia per muovere un magnete attraverso una bobina di filo per generare una corrente, il diamante artificiale è in grado di produrre una carica semplicemente posizionandosi in prossimità di una sorgente radioattiva.
Tom Scott, professore di materiali presso il Centro di analisi delle interfacce dell’Università e membro del Cabot Institute, ha dichiarato: “Non ci sono parti in movimento, non si generano emissioni e non è necessaria alcuna manutenzione, ma solo la generazione diretta di elettricità. Incapsulando il materiale radioattivo all’interno dei diamanti, trasformiamo il problema a lungo termine delle scorie nucleari in una batteria a energia nucleare e in una fornitura a lungo termine di energia pulita”.
Il team ha dimostrato un prototipo di “batteria al diamante” utilizzando il nichel-63 come fonte di radiazioni. Tuttavia, ora stanno lavorando per migliorare significativamente l’efficienza utilizzando il carbonio-14, una versione radioattiva del carbonio, che viene generata nei blocchi di grafite utilizzati per moderare la reazione nelle centrali nucleari. La ricerca condotta dagli accademici di Bristol ha dimostrato che il carbonio-14 radioattivo si concentra sulla superficie di questi blocchi, rendendo possibile il suo trattamento per rimuovere la maggior parte del materiale radioattivo. Il carbonio-14 estratto viene poi incorporato in un diamante per produrre una batteria a energia nucleare.
Il Regno Unito detiene attualmente quasi 95.000 tonnellate di blocchi di grafite e, estraendo il carbonio-14 da essi, la loro radioattività diminuisce, riducendo il costo e la sfida dello stoccaggio in sicurezza di queste scorie nucleari.
Il dottor Neil Fox della Scuola di Chimica ha spiegato: “Il carbonio-14 è stato scelto come materiale di partenza perché emette una radiazione a corto raggio, che viene rapidamente assorbita da qualsiasi materiale solido. Ciò lo renderebbe pericoloso da ingerire o da toccare a pelle nuda, ma se tenuto al sicuro nel diamante, non può fuoriuscire alcuna radiazione a corto raggio. In effetti, il diamante è la sostanza più dura conosciuta dall’uomo: non c’è letteralmente nulla che potremmo usare per offrire una maggiore protezione”.
Nonostante la loro bassa potenza, rispetto alle attuali tecnologie delle batterie, la durata di vita di queste batterie al diamante potrebbe rivoluzionare l’alimentazione dei dispositivi a lungo termine. Utilizzando il carbonio-14, la batteria impiegherebbe 5.730 anni per raggiungere il 50% dell’energia, ovvero circa il tempo in cui è esistita la civiltà umana.
Il professor Scott ha aggiunto: “Pensiamo che queste batterie possano essere utilizzate in situazioni in cui non è possibile caricare o sostituire le batterie tradizionali. Le applicazioni più ovvie sono i dispositivi elettrici a bassa potenza in cui è necessaria una lunga durata della fonte di energia, come i pacemaker, i satelliti, i droni ad alta quota o persino i veicoli spaziali.
“Le possibilità di utilizzo sono talmente tante che chiediamo al pubblico di proporre suggerimenti su come utilizzare questa tecnologia utilizzando #diamondbattery”.
NDB Cella autocaricante
NDB è stato uno dei primi ad adottare e sviluppare le celle atomiche voltaiche per applicazioni di media e alta potenza.
La batteria, che non si ricarica mai, produce energia stabile convertendo l’energia rilasciata dal decadimento radioattivo in energia utilizzabile per tutta la sua durata, che in genere è di molti anni.
Le batterie nucleari esistono da tempo, ma sono limitate ad applicazioni di bassa potenza a causa della loro efficienza.
L’NDB ottimizza questa tecnologia per applicazioni ad alta potenza. Proponiamo di riutilizzare il combustibile nucleare riciclandolo per estrarre radioisotopi.
Gli isotopi provenienti da scorie nucleari riciclate o da un reattore rilasciano un alto livello di particelle energetiche che possono essere trasformate in energia utilizzabile.
Centro dati
In tutto il mondo, le persone si affidano ai data center per salvare i loro documenti importanti e le loro memorie preziose, per servirli in modo affidabile. NDB è in grado di fornire ai data center un’alimentazione indipendente dalle fonti di energia locali. In caso di interruzione dell’energia, i data center continueranno ad alimentare i computer.
Cella Voltaica NDB
La cella NDB combina un emettitore, un trasduttore NDB T1 e un collettore che forma un contatto ohmico e Schottky. Diversi droganti migliorano la struttura.
Le radiazioni energetiche rilasciate dal decadimento radioattivo si diffondono e depositano energia negli elementi di trasduzione. L’isotopo, insieme all’ospite, genera elettricità da solo.
Diverse unità singole sono collegate per creare una disposizione a pila. Queste formano una superficie di contatto positiva e negativa simile a un sistema di batterie standard.
La fonte di energia
NDB mira a convertire l’energia da più di un tipo di radiazione e pertanto dispone di un ampio spettro di radioisotopi per alimentare la sua cella voltaica nucleare. Per raggiungere questo obiettivo, utilizza una struttura di progettazione unica e flessibile, compatibile con i radioisotopi che intende utilizzare.
La tecnologia NDB supererà i problemi delle fonti energetiche mondiali generando elettricità in modo sicuro da scorie nucleari o radioisotopi per anni, fino a centinaia di anni. Ciò rende il sistema tecnologico NDB il miglior sistema di batterie sul mercato e rispettoso dell’ambiente.
NDB contro le batterie standard
Contesto del circuito
NDB genera elettricità in modo simile a una cella solare, ma utilizzando le radiazioni del decadimento radioattivo invece della luce solare. Sarebbe inoltre possibile immagazzinare l’energia ricavata dalle radiazioni.
La batteria NDB è generalmente costituita da tre componenti principali: isotopo, trasduttore e unità di stoccaggio.
L’isotopo decade ed emette radiazioni che vengono convertite in elettricità nel trasduttore. L’unità di stoccaggio immagazzina l’energia in eccesso per un utilizzo futuro.
Mentre una batteria chimica ha bisogno di energia esterna per essere ricaricata, l’NDB è una fonte di energia indipendente.
A seconda della sua capacità, la batteria chimica può contenere solo una certa quantità di energia. Al contrario, un NDB può fornire energia fino alla fine della sua vita isotopica.
La cella NDB immagazzina la carica in eccesso creata dalle radiazioni in un dispositivo di accumulo della carica incorporato, in modo che la carica generata durante l’inattività venga utilizzata in modo appropriato.
La cella può teoricamente durare più a lungo delle tipiche batterie agli ioni di litio e all’ossido di argento di volume e potenza analoghi.
Si può notare che, a differenza di altri tipi di batterie, la sorgente NDB non si consuma nel tempo.
Strategia di sicurezza del NDB
Secondo tre principali strategie di sicurezza, l’NDB è stato costruito per soddisfare gli standard internazionali di sicurezza nucleare associati a sistemi, apparecchiature o materiali.
Il principio chiave e di creare più livelli di difesa indipendenti e protettivi per compensare eventuali guasti umani e meccanici dellNDB, Gli stack e la sorgente sono rivestiti con uno strato di diamante policristallini )(PCD), noto per essere il materiale termicamente più conduttivo può anche contenere radiazioni all’interno del dispositivo ed é il materiale piú duro dieci volte più resistente dell’acciaio inossidabile. Ciò rende il nostro prodotto estremamente robusto e a prova di manomissione
Caratteristiche di sicurezza multibarriera
Un design di sicurezza per l’integrità della barriera protegge dal rilascio di radioattività nell’ambiente e nel pubblico e copre i tre aspetti più importanti della protezione: termico e meccanico e radiazioni
Sistema di Blocco
L’NDB utilizza un meccanismo di impiantazione ionica chiamato ”sistema di lock-In”, che impedisce l’accesso al materiale radioattivo. Ció aumenta l’usabilità soddisfacenti i requisiti di sicurezza dei consumatori.
Considerazioni finali
Cos’è l’NDB?
L’NDB è una batteria pulita a vita, che non si ricarica mai, realizzata con isotopi o scorie nucleari riciclate.
Qual è il problema delle batterie tradizionali e come può risolverlo NDB?
La vita moderna dipende fortemente dai dispositivi mobili alimentati a batteria che influenzano gli aspetti quotidiani della nostra vita, dai dispositivi di telecomunicazione ai veicoli di trasporto e oltre la terra nella tecnologia aerospaziale.
La domanda crescente di batterie efficienti ed economiche da parte dei produttori si traduce in una costante necessità di migliorare l’attualità. Le batterie convenzionali sono state piene di numerose preoccupazioni. Nell’era della crescente consapevolezza riguardo al riscaldamento globale e all’accumulo di rifiuti, la produzione deve allinearsi ai principi dello sviluppo sostenibile e al cambiamento qualitativo.
Inoltre, questa innovazione può risolvere il problema globale delle scorie nucleari. L’energia nucleare è benefica, ma ha i suoi limiti legati alle scorie nucleari che produce. Si tratta di un problema costoso che costa oltre 100 miliardi di dollari a livello globale. La nostra innovazione è realizzata con rifiuti nucleari riciclati e, pertanto, affronterà questo problema, rendendo l’energia nucleare un’opzione più pulita di prima.
Qual è il problema che stiamo risolvendo?
Il segretario generale dell’ONU António Guterres ha dichiarato il problema un’emergenza: “… è una corsa che stiamo perdendo, ma che potremmo vincere”.
Per mitigare questo problema, l’ONU si è posta l’obiettivo di arrivare a zero emissioni nette entro il 2050. L’attuale proiezione delle emissioni di CO2 per il 2050 è di 43,08 miliardi di tonnellate, un valore ben lungi dall’essere neutrale. Uno dei cambiamenti più importanti per raggiungere l’obiettivo è quello di utilizzare l’elettricità generata da fonti rinnovabili.
Tuttavia, il collo di bottiglia è il dispositivo di accumulo dell’energia utilizzato dai consumatori. La tecnologia attuale delle batterie agli ioni di litio ha una durata ridotta e presenta materiali tossici, ritardandone l’adozione da parte dei consumatori, soprattutto nel settore automobilistico.
In che modo la NDB cambierà il mondo? Qual è il quadro e la visione più ampia?
L’NDB non si scarica durante la vita del dispositivo perché sfrutta la potenza dell’emissione di elettroni energetici dai radioisotopi. L’NDB sarà in grado di fornire costantemente energia a quasi tutti gli articoli alimentati a batteria.
Perché nessun altro lo fa? Qual è la soluzione alternativa attuale e in che misura risolve il problema che stai risolvendo?
Rispetto agli attuali ioni di litio, il campo è minimo. Quindi prima c’era meno talento per svilupparlo. La soluzione richiede una conoscenza approfondita del materiale di base.
La scoperta di un trasduttore in grado di resistere ai danni da radiazioni e quindi di mostrare un’elevata efficienza durante la vita dell’NDB è il problema che l’NDB risolve.
L’attuale soluzione alternativa, gli ioni di litio, ha affrontato il problema ma non nella misura in cui potrebbe raggiungere l’obiettivo fissato dalla comunità internazionale. L’NDB non si esaurisce durante la vita del dispositivo perché sfrutta la potenza dell’emissione di elettroni energetici dai radioisotopi.
È sicuro? (esplosione, riscaldamento, radiazione)
Gli ingegneri di NDB tengono costantemente conto dei più elevati standard di sicurezza durante il processo di ricerca e sviluppo. Le strategie di sicurezza soddisfano gli standard internazionali di sicurezza nucleare associati a sistemi, apparecchiature o materiali.
Fonti: ndb.technology & phys.org & thehindu.com & azonano.com
SOSTIENICI TRAMITE BONIFICO:
IBAN: IT19B0306967684510332613282
INTESTATO A: Marco Stella (Toba60)
SWIFT: BCITITMM
CAUSALE: DONAZIONE
