Convierten desechos nucleares en diamantes-baterías que podrían durar miles de años

Los desechos nucleares son venenosos y mortales, tardan miles de años en desintegrarse por completo y seguimos produciendo más.

Actualmente una empresa con sede en California, NDB, dice que puede resolver ambos problemas y dice haber construido una batería autoalimentada hecha íntegramente con residuos radiactivos que tiene una esperanza de vida de 28 mil años, por lo que es ideal para tu futuro coche eléctrico o iPhone 1,6 x 104.

En lugar de almacenar energía generada en otro lugar, la batería genera su propia carga. Está construida con dos tipos de nano-diamantes, lo que lo hace casi a prueba de choques cuando se usa en vehículos u otras cosas en movimiento. Del mismo modo, la empresa afirma que su batería es segura ya que emite menos radiación que el cuerpo humano.

NDB ya ha creado una prueba de concepto y tiene la intención de construir su primer prototipo comercial una vez que sus laboratorios reinicien sus operaciones después del brote de COVID (que debería ser pronto).

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Los desechos nucleares a partir de los cuales NDB tiene la intención de fabricar sus baterías consisten en componentes del reactor que se han vuelto radiactivos como resultado de la exposición a las barras de combustible de las plantas de energía nuclear.

Si bien esto no se considera un desecho nuclear de alto grado, que sería combustible gastado, es muy venenoso y una planta nuclear genera una gran cantidad. La Agencia Internacional de Energía Atómica estima que el "núcleo de un reactor moderado por grafito típico" puede contener hasta 2000 toneladas de grafito. (Una tonelada es igual a una tonelada métrica, o aproximadamente 2205 libras).

El carbono-14 es un radioisótopo que se encuentra en el grafito. Es el mismo radioisótopo utilizado por los arqueólogos para la datación por carbono. Tiene una vida media de 5 mil 730 años y finalmente se desintegra en nitrógeno 14, un antineutrino y un electrón de desintegración beta, cuya carga despertó la curiosidad de NDB como posible fuente de electricidad.

NDB limpia el grafito y luego lo transforma en diamantes microscópicos. La empresa dice que mediante el uso de la tecnología actual, han diseñado sus pequeños diamantes de carbono-14 para generar una gran cantidad de electricidad. Los diamantes también funcionan como semiconductores, absorbiendo energía y dispersándola a través de un disipador de calor, indica el blog Physics Astronomy.

Sin embargo, dado que todavía son radiactivos, NDB encierra las plantas de energía nuclear en miniatura en otros diamantes de carbono-12 no radiactivos de bajo costo. Estas brillantes carcasas creadas en laboratorio dan protección dura como un diamante y del mismo modo contienen la radiación de los diamantes de carbono 14.

NDA tiene la intención de fabricar baterías en una variedad de tamaños comunes y únicos, incluidos AA, AAA, 18650 y 2170. Cada batería contará con muchas capas de diamantes apiladas, así como una placa de circuito diminuta y un supercondensador para la recolección, el almacenamiento y la distribución de energía. El resultado final, afirma la empresa, es una batería que durará un período muy largo.

Según NDB, una batería puede vivir hasta 28 mil años cuando se utiliza en un entorno de baja potencia, como un sensor satelital. Predicen una vida útil de 90 años como batería de automóvil, mucho más de lo que duraría cualquier vehículo: la empresa cree que, en teoría, una batería podría impulsar un par de ruedas. Para dispositivos de consumo como teléfonos y tabletas, la firma contempla que una batería durará alrededor de nueve años.

“Piense en ello en un iPhone”, dice Neel Naicker de NDB a New Atlas. "Con una batería del mismo tamaño, la cargaría cinco veces por hora desde cero hasta la carga completa. Imagínese eso. Imagine un mundo en el que no tendría que cargar la batería en absoluto durante el día. Ahora imagínese durante la semana, durante el mes... ¿Qué tal durante décadas? Eso es lo que podemos hacer con esta tecnología".

NDB espera comercializar una versión de baja potencia en unos pocos años, seguida de una versión de alta potencia en aproximadamente cinco años. Si todo va según lo planeado, la tecnología de NDB representará un importante paso adelante en términos de suministro de energía a largo plazo y de bajo costo para la electrónica y los automóviles del mundo.

La compañía dice: "Podemos comenzar en la nanoescala y avanzar hasta satélites de energía, locomotoras".

También la empresa anticipa que sus baterías tendrán un precio similar al de las baterías que ya existen, incluidas las de iones de litio, y tal vez mucho más baratas después de que se produzcan a partir de desechos nucleares.