Codzienne ładowanie smartwatcha i innych urządzeń? To już niedługo może się zmienić! Naukowcy pracują nad bateriami, które wytrzymają nie kilka dni, nie kilka tygodni czy miesięcy, ale nawet tysiąc lat!
Grupa naukowców z Bristolu przedstawia optymistyczne wyniki badań, z których wynika, że już w niedalekiej przyszłości nie będziemy musieli ładować baterii, ani ich wymieniać. Baterie nowej generacji miałyby wykorzystywać zasilanie pobierane z radioaktywnych diamentów wykonanych z odpadów jądrowych. Prototyp jest już w fazie testów, jednak naukowcy wciąż pracują nad tym, by baterie były bezpieczne dla przeciętnego użytkownika.
Akumulatory umieszczone aktualnie w urządzeniach gromadzą energię dzięki reakcjom chemicznym zachodzącym podczas ich ładowania i uwalniają ją w trakcie użytkowania telefonu, tabletu, komputera czy dowolnego urządzenia zasilanego elektrycznie. Bateria zespołu naukowców Toma Scotta (kierownika projektu) ładuje się sama przez gromadzenie cząstek wyrzucanych przez radioaktywne diamenty. Dodatkowym atutem jest jej niewielki rozmiar – bateria wielkości kostki czekolady była w stanie zasilić robota wulkanicznego, który w 2018 roku wylądował w pobliżu krateru wulkanu Stromboli. Można z tego wywnioskować, że technologia była znana już wcześniej – jest to prawda, jednak obecny projekt zapowiada drastyczne zwiększenie wydajności ogniwa względem jego wielkości.
Kierownik grupy, Tom Scott, wraz z jednym z badaczy założyli firmę, by móc swój projekt skomercjalizować. Arkenlight, bo tak nazywa się firma, po dopracowaniu prototypu planuje produkcję baterii na masową skalę. Pierwsze egzemplarze zobaczymy na rynku prawdopodobnie już w 2024 roku.
Gdzie będą stosowane baterie marki Arkenlight? Wszyscy, którzy oczekiwali, że w niedalekiej przyszłości będą mogli używać telefonów bez ładowania przez cały okres jego użytkowania, niestety będą rozczarowani. Baterie nowej generacji nie są w stanie zasilić urządzeń pobierających większe ilości energii w krótkim czasie. Ogniwo jądrowe ma za zadanie wytworzenie małej ilości energii przez długi czas (np. zasilenie opasek sportowych lub zegarków elektronicznych) i w odbiornikach tego typu będą mogły działać nawet tysiąc lat. Projekt mógłby być rewolucyjny również w transporcie (zasilanie samochodów elektrycznych), jednak by to zadziałało, bateria musiałaby być większa i cięższa niż sam pojazd. Projektanci twierdzą, że na ten moment ich wynalazek powinien dobrze sprawdzić się na przykład w rozrusznikach serca. Według Toma Scotta w przyszłości ludzie będą wymieniać urządzenia i zachowywać baterie, a nie na odwrót.
Radioaktywny znaczy niebezpieczny? Większość ludzi twierdzi, że bałaby się trzymać urządzenia potencjalnie emitujące szkodliwe promieniowanie w swoim domu. Jak twórcy odnoszą się do tej kwestii? Ciekawostką jest fakt, że betawoltaiki, czyli urządzenia zasilane energią z baterii jądrowych, generują zagrożenie dla zdrowia porównywalne z zagrożeniem powodowanym przez znaki drogowe pokryte trytem – materiałem radioaktywnym, który nadaje im charakterystyczny, czerwony blask. Twórcy twierdzą, że do zatrzymania promieniowania wystarczy zaledwie obudowa baterii, a urządzenie wyposażone w baterie jądrową jest bardzo bezpieczne dla ludzi. Samo ogniwo po wyczerpaniu się rozpada się do stanu stabilnego, dzięki czemu nie pozostawia resztek odpadów nuklearnych.
Technologia, którą użyto do stworzenia baterii wzbudziła ogromne zainteresowanie technologicznego „świata”. Arkenlight niedawno podpisała kontrakt z Europejską Agencją Kosmiczną na stworzenie baterii diamentowych do czujników, których zadaniem będzie identyfikacja satelit przez tysiące lat. Oprócz tego firma ma ambitne zadanie, by stworzyć komórki gammawoltaiczne zdolne do pochłaniania promieni gamma emitowanych przez składowiska odpadów jądrowych i przekształcania ich w energię, którą można później wykorzystać do zasilania urządzeń.
Warto zaznaczyć, że firma Arkenlight nie jest pierwszą i jedyną firmą pracującą nad bateriami jądrowymi, ale jest jedyną, która chce wykorzystać tę technologię w urządzeniach codziennego użytku.
Elektrykiem przez Amerykę bez ładowania?
Nad poprawą pojemności i wydajności akumulatorów pracuje wiele firm technologicznych, jednak jedna z nich wydaje się mieć rozwiązanie idealne dla samochodów elektrycznych.
QuantumScape – tak nazywa się firma, która wchodzi na giełdę w Stanach Zjednoczonych i chce produkować akumulatory z tak zwanym stałym elektrolitem. Mają one mieć o około połowę większą pojemność od tradycyjnych, używanych obecnie, przy tym samym rozmiarze. Ich ładowanie ma trwać krócej, a dzięki temu, że nie zawierają ciekłych substancji, zwiększa się ich bezpieczeństwo. Ponadto według producenta akumulatory mają być bardziej trwałe i wytrzymywać więcej cykli ładowań. QuantumScape twierdzi, że stworzenie baterii lepszych w podobnej cenie graniczy z cudem, jednak według ekspertów firma jest o krok od prawdziwego przełomu.
QuantumScape działa już od 10 lat i od początku wspiera ją gigant motoryzacyjny Volkswagen, a ostatnio do grona inwestorów dołączył także Bill Gates, który zdecydował się na przekazanie aż 300 milionów dolarów na rozwój tej technologii. Na sukces w wynalezieniu rewolucyjnego rozwiązania wpływ mają także inne firmy z branży motoryzacyjnej – Continental (producent opon) oraz chiński producent samochodów SAIC Motor.
Firma twierdzi, że ich prototyp jest w pełni działającym akumulatorem, który faktycznie może zwiększyć zasięg samochodu elektrycznego o połowę i przygotowuje się do masowej produkcji swojego wynalazku. Według Volkswagena baterie powinny pojawić się w samochodach już za pięć lat. Gdyby teraz umieścić akumulator w pojazdach marki Tesla, przy oszczędnej jeździe można by przejechać aż 600 mil na jednym ładowaniu.
Firma ma jednak utrudnione zadanie, ponieważ japońska Toyota już depcze jej po piętach. Akumulatory stworzone przez japoński koncern można naładować w 15 minut i tak jak w przypadku QuantumScape mają pojawić się na rynku w ciągu pięciu lat.
Adrian Pluta
Email: Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.
