Jaderné diamantové baterie mohou vyrábět elektřinu přes 5000 let!

Jan Horčík - 04 Prosinec 2016

Vědci z Bristolské univerzity našli způsob jak jaderný odpad proměnit v umělé diamantové baterie, které dokážou fungovat tisíce let.auto diamant

Dočkáme se brzy diamantových jaderných baterií jakožto věčného zdroje elektřiny?
foto: ColiN00B, licence public domain

Problematika jaderného odpadu je dnes ve velké míře "řešena" dlouhodobým skladováním hluboko v podzemí, v menší míře znovuzpracováním. Souběžně se pracuje na technologiích, reaktorech 4. generace, které by mohly vyhořelé palivo znovu využít.

Fyzici a chemici z Bristolu ale objevili úplně novou možnost využití vyhořelého paliva. Konkrétně toho pocházejícího z dosluhujících reaktorů Magnox, jejichž první generace využívala grafitové bloky k moderaci reakce.

Británie má ale po půlstoletí jejich provozu asi 100 000 tun vysloužilých grafitových bloků označených jako jaderný odpad. Tento odpad je přitom jen minimálně radioaktivní, protože vzniklý radioaktivní izotop uhlík 14C nedokáže projít ani několika centimetry vzduchu.

Vědci z Bristolu přišli s myšlenkou na extrakci tohoto izotopu a jeho přeměnu v elektřinu vyrábějící diamanty. Jaderná diamantová baterie staví na skutečnosti, že pokud je umělý diamant vystaven radioaktivitě, vyrábí malé množství elektrického proudu.

Díky tomu je možné postavit bezúdržbovou baterii bez pohyblivých součástí, která bude schopna generovat malé, ale stálé množství elektřiny i více než 5000 let. Takové pak najdou využití např. ve vesmírných sondách a dalších bezúdržbových zařízeních.

Jak diamantová baterie funguje? Malé umělé radioaktivní diamanty z uhlíku 14C jsou pokryty druhou diamantovou vrstvou, která slouží jako radiační štít. Díky tomu nejsou nebezpečné svému okolí.

V současné době se chystají vědci vyrobit prototyp. Očekávají, že i po 5730 letech bude baterie schopna dodávat polovinu výkonu.

Zpět na HybridPřidat komentář
Obrázek uživatele Kuk

Nebude lepší pěstovat citróny či brambory, píchnout do nich hřebík a měděný drát a mít těch pár elektronů i bez radioaktivity?

---

Každej nahrazenej spalovák se počítá - Leave the oil in the soil and the coal in the hole. - Sekám a vysávám na baterky. // Jak vkládat odkazy bez registrace. Stačí vložit mezeru www. link.com www.freeghosn.com #freeghosn ‪#‎BasuraChallenge‬ ‪#‎trashtag‬

Zaregistrujte se a pište komentáře pohodlněji!

Nebude, protože žádná brambora ani citron nevydrží 5000 let, což v pozemských podmínkách sice není problém, ale v kosmu určitě ano.

Zaregistrujte se a pište komentáře pohodlněji!

elektróny z chemicky ošetrených citrusov? to radšej rakovinotvorné ***

Obrázek uživatele Kuk

Tvoje blbost, že si kupuješ je ty s chemkou.

---

Každej nahrazenej spalovák se počítá - Leave the oil in the soil and the coal in the hole. - Sekám a vysávám na baterky. // Jak vkládat odkazy bez registrace. Stačí vložit mezeru www. link.com www.freeghosn.com #freeghosn ‪#‎BasuraChallenge‬ ‪#‎trashtag‬

Zaregistrujte se a pište komentáře pohodlněji!

?
samozrejme, nakupuješ na farmárskych trhoch doma vypestované, ráno kúpené v kauflande!
vidím ako vozia do dodávok po dva plné vozíky ...
takže KTO je blbý?

Obrázek uživatele Kuk

Na farmářském trhu jsem v životě nebyl. Řešíš hovadiny, elektřině je jedno jestli jí někdo postříkal.
Intelektuální mindráky si vyřeš u cvokaře.

---

Každej nahrazenej spalovák se počítá - Leave the oil in the soil and the coal in the hole. - Sekám a vysávám na baterky. // Jak vkládat odkazy bez registrace. Stačí vložit mezeru www. link.com www.freeghosn.com #freeghosn ‪#‎BasuraChallenge‬ ‪#‎trashtag‬

Zaregistrujte se a pište komentáře pohodlněji!

krátka pamäť - kto začal? iba som naskočil na "od témy", sarkazmom.

Obrázek uživatele Kuk

Cože já sem začal s nějakým nepodstaným chemickým postřikem? Lol
Svoje baterie taky olizuješ, taky řešíš čím jsou nalakovaný nebo postříkaný? :)

---

Každej nahrazenej spalovák se počítá - Leave the oil in the soil and the coal in the hole. - Sekám a vysávám na baterky. // Jak vkládat odkazy bez registrace. Stačí vložit mezeru www. link.com www.freeghosn.com #freeghosn ‪#‎BasuraChallenge‬ ‪#‎trashtag‬

Obrázek uživatele Kuk

off

Tak první Bolty už dorazili ke svým kupcům. Konečně. Doufejme že nebudou poslední :D

---

Každej nahrazenej spalovák se počítá - Leave the oil in the soil and the coal in the hole. - Sekám a vysávám na baterky. // Jak vkládat odkazy bez registrace. Stačí vložit mezeru www. link.com www.freeghosn.com #freeghosn ‪#‎BasuraChallenge‬ ‪#‎trashtag‬

Zaregistrujte se a pište komentáře pohodlněji!

Budu se muset podívat na to jaký přesně je to proces, jak to funguje, samozřejmě se jedná o Beta rozpad a tato zařízení jsou velmi známá dlouhé roky, svého času se snad Americium používalo v kardiostimulátorech.

Dovolím si opravit nepřesnost v textu. Jaderný odpad není jen vyhořelé palivo, v tomto případě se jedná o vyhořelé reaktory. MAGNOX je chlazený plynem, konkrétně CO2, proto potřebuje speciální látku jako moderátor, touto bývá u MAGNOXů grafit.V případě těchto baterií tak bude použit odpad ze samotného reaktoru. Grafitové bloky jsou používány u všech reaktorů MAGNOX, alternativní moderátor - těžká voda - se použil u jediného plynem chlazeného reaktoru v Jaslovských Bohunicách.

Pomalu mi to připadá že se dostáváme do sci-fi, optické spoje, AI, teď ještě energokrystaly :) Už jenom to ZPM a bude po problémech. Jen je škoda že to zavádění do praxe je tak pomalé.

rt.com/uk/369020-nuclear-battery-diamond-scientists/

Naváži trochu na PaRiho výpočty. Dle výše odkazovaného článku má baterie s 20g 14C dodat denně 300J. To dává 12.5J za hodinu, pokud chceme získat výkon ve wattech, pak musíme dělit 3600 (počet vteřin v hodině), to dává asi 3.47mW. 2kg pak denně zvládnou skoro 3.5W. Ovšem již baterie s 20kg radiouhlíku má zajímavé vlastnosti z pohledu výkonu, vyrobit powerpack s celkovým obsahem 200Kg radiouhlíku již znamená umožnit provoz úsporné domácnosti po neomezenou dobu, respektive po dobu životnosti systému energy harvestingu kolem radiobaterie. Aby se to ovšem vyplatilo musela by být cena baterie asi 30 tisíc korun za toto velké zařízení.

Pokud se zlepší technologie a klesne cena a pokud se najde způsob jak získat pravděpodobně energeticky vydatnější prvky ze skutečného jaderného odpadu, máme možná zajímavá zdroj energie, který, byť na bázi radioaktivity, bude velmi bezpečný. Myslím že se správnou technikou se takto bude dát transformovat jakýkoliv vhodný radioaktivní materiál. Což je zajímavé pro nakládání s aktivní částí radioaktivního odpadu.

Pokud se technologie potvrdí jako levná a úspěšná, mohly by se grafitové (uhlíkové) štíty začít využívat tam kde je třeba stínit tok neutronů. Aktivovaný štít by pak měl další využití. Vnitřní vystýlka grafitem u tlakovodních reaktorů by mohla prodloužit životnost tím, že bude nádoba méně ozařována.

Pokud bude technologie zvládnuta na poměrně bezpečných izotopech zde na Zemi a bude dovedena do stavu levné a zvládnuté technologie, bude možné ji snad využít v případě kolonizace jiných planet. Myslím že lze nalézt v PSP ve vesmíru běžné prvky, které po vystavení nežádoucímu záření emitují Beta radiaci.

Zaregistrujte se a pište komentáře pohodlněji!

Prvni poblem bude cena, pokud jsou odhady, ktere jsem nasel alespon radove spravne, tak naklady na karat umelych diamantu jsou radove v desitkach dolaru. Vase uvazovana 200kg baterie* odpovida 1.000.000 ct, coz by logicky byly desitky milionu dolaru. Jako zdroj nizkoenergetickeho domu to tedy vidim spise blede. 300 kWh rocne se da v pozemskych podminkach vyrobit natolik levne, ze podobna investice nema realnou navratnost.

Pokud bychom se na to podivaly z energetickeho hlediska, tak na vyrobu gramu umelych diamantu je treba radove kolem 25 kWh. Ziskame zdroj, ktery dodava 15 J denne, coz je 0,0000041666 kWh, navratnost energeticke investice tedy vyjde zhruba na 16 500 let** z tohoto pohledu je polocas rozpadu 5000 let strasne kratky.

Pokud se v blizke budoucnosti neodehraje nejaka revoluce ve vyrobe diamantu, tak to neni vhodny zdroj pro bezne pouziti, ani jeho dlouhovekost do nedokaze prilis kompenzovat.

* uvazuju 200 kg radioaktivnich diamantu a zanedbavam neradioaktivni kryci diamant.

** pokles vykonu baterie radeji zanedbavam

Obrázek uživatele PaRi

Určitě to své místo najde, ale zůstaňme na zemi. Tady jsou základní parametry, které si dokážeme představit, byť se neporovnávají zrovna lehce:

Obyčejná AAA bateri má energii 1300J, hmotnost 10g
Diamantová má energii 15J/den při hmotnosti U17 1g,

tedy 0.35 W/h versus 0.00000723 W/h

Zařízení napájené ze zdroje 3.3V, mohlo by odebírat proud 0.1A celou hodinu, diamantová zvládne dodávat pouze 0.0000022A (2uA).

Takže pokud se to bude dát rozumně škálovat, připojí se k tomu nějaký kondenzátor a slušný power management, tak si to dokážu představit.

A teď něco praktického. Měřím pomocí oblíbeného ESP8266 každých 10 minut teplotu a vlhkost, tu pak odešlu přes WiFi (5 sec) a ESP opět uspím. (hluboký spánek potřebuje 10uA, při vysílání obvykle 150mA). Tedy aby se zařízení udrželo v chodu, potřebuji pro spánek 2.85J/den a pro vysílání 356J/den, tedy množství U17 by bylo potřeba asi 24g

Zdroje:
http://www.allaboutbatteries.com/Energy-tables.html
http://bbs.espressif.com/viewtopic.php?t=133

Zaregistrujte se a pište komentáře pohodlněji!

U te AAA baterie je to energie celkova, u te diamantove je to denni, za par let doda ta diamantova baterie radove vice energie, nez tuzkova baterie. Jinak W/h je docela nesmyslna jednotka, predpokladam, ze jste myslel Wh.

Pokud udaje o AAA i diamatove baterce souhlasi, tak ta diamatova da za 87 dni tolik energie kolik poskytuje AAA do vycerpani. 1300J/15J/d=87d. Po uplynuti 87 dni diamantova vytezi.

Jaderne generatory na bazi radiace se pouzivaji jiz radu let. Zde je nabizena moznost vyuziti radioaktivniho odpadu. To jest dobra myslenka, ale pro satelity asi nepouzitelna. Pouzivane vysoce radiaktivni generatory maji mnohonasobne vetsi hustotu energie a tudiz jsou naklady na vyneseni do orbitu mnohonasobne nizsi nez pri pouziti malo vykonneho odpadu.
Mozna je pouzivani vysoceradioaktivniho materialu omezeno jen na vojenske satelity a diamantove oteviraji nove moznosti pro civilni satelity. cena diamantu, ac umelych zrejme take nebude zanedbatelna.

Obrázek uživatele honza.t
Zaregistrujte se a pište komentáře pohodlněji!

Off Topic
Zajímavý test:

autobible.euro.cz/hyundai-ioniq-electric-vs-nissan-leaf-vs-bmw-i3-kdo-dojede-nejdal-na-200-km-zapomente/

Kdyz by se pred jizdou auto predehralo ze zasuvky a topilo s rozumem, byl by dojezd lepsi. S mym Peugeot Ion ujedu pres 100km s mirnym topenim a predehrevem ze zasuvky. Mam maly elektrovetrak. Navic jsem si koupil elektrickou deku pres kolena na 12V a zimou netrpim.

A tohle bys s vaznou tvari doporucil potencialnimu zajemci o EV?

---

Každý ignorovaný tro(t)l se počítá. Některý i víckrát...

Prvni auta mela take podstatne mene komfortu nez dnesni a nasli se lide kteri je kupovali. Diky temto lidem si dnes muzete koupit komfortni auto.
Mitsubishi i-Miev/Peugeot Ion/Citroen C-Zero patri k prvnim technicky pokrokovym EV na svete. Samozrejme nedosahuji komfortu spalovaku, ktere maji vic jak 100 let vyvoje za sebou. Presto jezdim timto autem radeji nez se spalovakem.
Muj prispevek k rozsireni EV prinese mozna i vam komfortnejsi a plnohodnotne EV.
Jeste jiny aspekt:OPEC chce omezit tezbu ropy a tim klesne globalne tezba o ca. 1%. Toto pouhe 1% zvysilo okamzite cenu ropy o 15%. Obracene tvrdim, ze kdyz EV usetri 1% z celkove spotreby ropy, tak cena spadne o tu samou castku. proto by vsichni vlastnici spalovaku meli nam elektromobilistum spise fandit, nez se posmivat.

Obrázek uživatele Kuk

Proč si tam nedáš to topení tepelným čerpadlem? Nebo jsem viděl i nějaký petrolejový či benzínivý kamínka.

---

Každej nahrazenej spalovák se počítá - Leave the oil in the soil and the coal in the hole. - Sekám a vysávám na baterky. // Jak vkládat odkazy bez registrace. Stačí vložit mezeru www. link.com www.freeghosn.com #freeghosn ‪#‎BasuraChallenge‬ ‪#‎trashtag‬

dodatecne zabudovat topeni tepelnym cerpadlem nemyslite asi vazne. to by byla prestavba pulky auta a navic neni kam dat vyparnik, kondensator, kompresor TEV a dalsi komponenty. zrejme znate jen nazev, ale princip uz asi ne.
Topit potrolejovym varicem... nechci vyhoret.
Existuji montaze nezavislych topeni do i-Miev. viz youtube. Fakt uctyhodna prace, ale draha.

Obrázek uživatele Kuk

Hele někde jsem to v souvislosti s EV autama četl, takže spíš jsem blbě porozuměl anglickému textu, ale rozhodně zbůhdarma nefantazíruju.
Zde píšou o heat pump např. u Leafa
http://sfbayleafs.org/wp-content/media//2013/01/13leafproduct4.jpg

Petrlejový kamínka měl kámoš na svým VW busíku už l.p. 1989 a v pohodě v něm spal na Chopku v zimních mrazech.

Návod na instalaci topení
http://300mpg.org/imiev-heater-installation/

---

Každej nahrazenej spalovák se počítá - Leave the oil in the soil and the coal in the hole. - Sekám a vysávám na baterky. // Jak vkládat odkazy bez registrace. Stačí vložit mezeru www. link.com www.freeghosn.com #freeghosn ‪#‎BasuraChallenge‬ ‪#‎trashtag‬

novejsi EV maji od vyroby tepelna cerpadla. Napr. Leaf u verze Acenta a Tekna od r.v. 2013. Dodatecna montaz je skoro nemozna.
Petrolejova kaminka ve stojicim aute take beru, ale ja v Ionu jezdim. V jedoucim aute otevreny ohen neni uplne skvela vec. Staci vic pribrzdit a topeni uz nebude treba.

Presne toho kanadana jsem myslel. Ten ma nezavisle topeni. To je jednicka.
Ja si asi koupim elektricky bojler 20 l a dam na zadni sedadlo. Asi odstranim izolaci a jenom salave teplo bude dostatecne hrat. Pred jizdou nahreju vodu i vnitrni prostor. Ty 4 mesice v zime toho stejne moc nenajezdim, to se da zvladnout.

Obrázek uživatele Kuk

Pidiauto Zoe má taky tepelný čerpadlo
https://group.renault.com/en/passion-2/innovation/renault-a-born-innovator/heat-pump/

Upgrading the heating system to bioethanol or Diesel fuel
http://myimiev.com/forum/viewtopic.php?f=14&t=1248

Hele zde je o tom zmínka, že to snad měli dávat do 2013 modelů iMiev
http://myimiev.com/forum/viewtopic.php?f=2&t=1809

ruský topidlo
http://kwsaki.blogspot.cz/2016/01/heating-my-evs.html

---

Každej nahrazenej spalovák se počítá - Leave the oil in the soil and the coal in the hole. - Sekám a vysávám na baterky. // Jak vkládat odkazy bez registrace. Stačí vložit mezeru www. link.com www.freeghosn.com #freeghosn ‪#‎BasuraChallenge‬ ‪#‎trashtag‬

Zaregistrujte se a pište komentáře pohodlněji!

Nie, ale dobre som sa zasmial

Obrázek uživatele Jolinar

smekam pred Hyundaiem...
celkove to potvrzuje ze se clovek nesmi divat na nesmyslne NEDC dojezdy a misto toho vzit kapacitu baterie, podelit ji 0.2kWh/km (nebo 20kWh/100km) a ma realny dojezd... U Tesly to bude trochu pres 0.2, u Hyundai o trochu min nez 0.2, ale jinak to hezky sedi.

Škoda, že do něj hned od začátku nedali větší baterii, pokud by měl za tyto peníze 40kW baterii, pravděpodobně bych jej už objednal.

---

FVE 7,23kW, ZERO SR MY2018, M3 čekatel

Otazka na praktiky, o kolik dojezd jeste pujde dolu, kdyz venkovni teplota pujde z +5 na -5? Dik

---

Každý ignorovaný tro(t)l se počítá. Některý i víckrát...

Obrázek uživatele Josef

Včera jsem jel i3 s 18,9 kWh baterií (využitelná kapacita) do jižních Čech a zpátky. Bylo -5 °C, většinu cesty. Do Prahy po dálnici cca 100 km, nabíjení na rychlonabíječce do 90 % (rychlé, baterie byla předehřáta ještě před jízdou a jízdou se zahřála na provozní teplotu), pak šup dolů pod Sedlc, tam napojeno na 32 A zásuvku cca 1,5 hodiny a splněn cíl cesty, pak zpátky do Prahy (nejezdil jsem nejkratší, ale nejrychlejší cestou) opět nabíjení na 90 % u Burger Kingu (večeře, než jsem dojedl, bylo nabito) a cesta 98 km nejkratší cestou zpět po okreskách (vynechal jsem dálnici, byl jsem hodně unavený). To vše při mrazu -5°C, zapnutém topení na 20–22 stupňů. Celkem pohoda. Novější verze 33 kWh by to zvládla levou zadní i vyššími rychlostmi a verze z příštího roku s 45 kWh baterií to zvládne dálničními rychlostmi s tou jednou zastávkou na rychlonabíječce na večeři.

Zaregistrujte se a pište komentáře pohodlněji!

No zo skúsenosti čo mám je to práveže počasie teplota do nuly a daždivo to najhoršie ( energeticky najnáročnejšie ) čiže test ktorý tu bol boli tie najhoršie podmienky . Keď už mrzne nie je tak vysoká vlhkosť vzduchu ktorá ochladzuje auto o dosť rýchlejšie. A ak chcem byt pripravený na to najhorsie namontujem nezavisle kurenie.

Netradicni reseni by mohlo prinest vytapeni pomoci 20-50 litroveho barelu s horkou vodou ktera by se ze site ohrala pred jizdou. Dejme tomu plechovy barel s horkou vodou 98 st. C a 25 litru ma vyuzitelnou tepelnou energii 2kWh. Ta energie by mela stacit pro prijemne topeni na 1-2 h jizdy.

Zaregistrujte se a pište komentáře pohodlněji!

načo "netradične", ak už v dávnych dobách jestvovali kúrenia s certifikátom do trabiho! s nádržou na (bezolejový) benzín a od auta brali iba elektrinu na pohon vetráku.

Zaregistrujte se a pište komentáře pohodlněji!

To samozrejme ano, ale je to take "kutilske" riesenie.
To si kupim aku pre e bike v zime pouzijem ako zdroj pre dodatocne kurenie a v lete pohanam ebike.

Bike aku ma kapacitu maximalne 500Wh. Sice zahreje, ale zadna slava. To je 2% baterie Leaf 24kWh. To odpovida rozdilu dojezdu par km. To je moje plechovka s horkou vodou lepsi. Na to staci 6 litru.

Obrázek uživatele Magy

Tak 20 alebo 50 litrov? Navyse pri 50L barel je nutne zapocitat aj vahu obalu (pocitam ze 10kg minimalne) a celkova vaha tohoto "ohrievaca" prispeje tiez k znizenemu dojazdu, minimalne o peknych par km. Nehovoriac o tom, ze ohrievanie z tohoto "ohrievaca" sa tazko reguluje, zabera to nemalo miesta a manipulovat s takym barelom bude tiez radost, vsak? ;)

Zaregistrujte se a pište komentáře pohodlněji!

no s 24kw versí leafu s bidou najedu 100 ted při nule, tak prakticky čekám 80....

Zaregistrujte se a pište komentáře pohodlněji!

To otrokari nikdy nedovolej, sundali by tim otrokum okovy.

Zaregistrujte se a pište komentáře pohodlněji!

No rekl bych ze pokud budete mit miliony na zanedbatelny zdroj energie, tak mozna i budete mit dostatecny vliv abyste prosadil jeho legalizaci (nebo aspon aby vas osobne za to nikdo nezabasnul)...

Obrázek uživatele Martin67

Konečně správná baterie! Jednu do sklepa a druhou do auta.
:-)

Zaregistrujte se a pište komentáře pohodlněji!

Píšou, že bude schopna dodávat velmi malý proud po velmi dlouhou dobu a bude tak vhodná zejména pro vesmírné lety.
Obávám se, že na baterii, která by utáhla chod domácnosti bys vydělával několik životů a baterie, která by rozjela auto je úplně mimo realitu.


EVMapa.cz - mapa nabíjecích stanicYouloca Dating — Connecting Singles WorldwideNabíječky elektromobilů Circontrolveletrh e-SalonAutonabíjení.cz - vše pro Váš elektromobil