Det amerikanske firmaet NDB (Nano Diamond Battery) er i gang med å bygge en prototype på en batteriteknologi som de mener kan snu opp ned på det globale energisystemet.
Batteriets smarte triks er at det gjenbruker radioaktivt avfall til å generere strøm selv, slik at det ikke trenger oppladning.
For å beskytte brukerne er tanken å kapsle batteriet inn i et lag av ugjennomtrengelig karbon 12-diamant.
Batteriet kan etter NDBs eget utsagn produseres i stort sett alle avskygninger; fra AAA-batterier til mobiltelefonvarianter.
Utrangert grafitt er spekket med brukbar energi
Batteriets celler er bygget av grafitt, som gjenbrukes fra kjernekraftverk. Grafitt brukes i reaktorer til å regulere temperaturen, og over årene absorberer det så mye stråling at stoffet selv blir radioaktivt.
Grafitten er rik på den radioaktive isotopen karbon 14. Når karbonet henfaller, blir det til harmløst nitrogen ved å avgi antinøytrinoer og energirike elektroner. Sistnevnte danner en elektrisk strøm – og den kan samles opp.
Se NDB forklare fysikken bak batteriet:
Ekstra diamantlag beskytter mot radioaktiv stråling
For å høste strømmen fra den radioaktive grafitten, gjør NDB grafitten om til små karbon 14-diamanter ved å presse den rene grafitten under ekstremt trykk og høy temperatur i en støpeform. Diamantstrukturen fungerer som en halvleder som de frie elektronene kan bevege seg i, inntil de treffer en superkondensator som kan oppbevare elektrisiteten.
Den radioaktive karbonet 14-diamanten kapsles inn i et lag av laboratorieskapte karbon 12-diamanter, som ikke er radioaktive. Siden diamantene er et av verdens hardeste materialer, fungerer skallet som en beskyttelse som sørger for at strålingen ikke slipper ut, uansett hvor hardhendt batteriet behandles.
Resultatet er et batteri som hele tiden lader opp seg selv, inntil det radioaktive stoffet blir inaktivt. Karbon 14 har en halveringstid på 5730 år.
Batteriet er målrettet både mobiler og biler
Teknologien bak diamantbatteriet er faktisk ikke ny. Prinsippet har vært kjent siden 1970-tallet, og i 2016 klart det et lag forskere fra University of Bristol å demonstrere ideen i praksis.
Nå har NDB imidlertid satt seg som mål å masseprodusere teknologien. De mener at den vil kunne brukes i alt fra bilmotorer til mobiler, der batteriene både lader opp seg selv og har en lengre levetid enn selve bilen og telefonen.
Kritikere mener imidlertid at effekttettheten i cellene vil være så lav at det trenges store batterier for å gi strøm til selv små enheter. Sikkerheten er også en viktig utfordring. NDB mener at den ikke-radioaktive diamantinnkapslingen garanterer at strålingen blir i batteriet. Men krav til ytterligere sikkerhetsforanstaltninger kan ende med å presse opp prisen på batteriet.
NDB fullfører for tiden sin prototype og leter parallelt etter finansiering til å skalere opp produksjonen i den neste fasen av prosjektet sitt.