Our website does not support Internet Explorer.

To get the best experience on our website and of our content, please use a more modern browser like Edge, Chrome, Safari or similar.

Batteri fyldt med atomaffald holder over tusind år

Et amerikansk firma er på vej med et batteri af nano-diamanter lavet af genbrugt radioaktivt affald, som oplader sig selv og angiveligt kan holde i flere tusinde år.

Det amerikanske firma NDB (Nano Diamond Battery) er i gang med at bygge en prototype på en batteriteknologi, som de mener kan vende op og ned på det globale energisystem.

Batteriets smarte trick er, at det genbruger radioaktivt affald til selv at generere strøm, så det ikke behøver opladning.

For at beskytte brugerne er tanken at indkapsle batteriet i et lag af uigennemtrængeligt kulstof 12-diamant.

Batteriet kan efter NDB's eget udsagn produceres i stort set alle afskygninger; fra AAA-batterier til mobiltelefon-varianter.

© NDB

Udtjent grafit er spækket med brugbar energi

Batteriets celler er bygget af grafit, som genbruges fra kernekraftværker. Grafit bruges i reaktorer til at regulere temperaturen, og over årene absorberer det så meget stråling, at stoffet selv bliver radioaktivt.

Grafitten er rig på den radioaktive isotop kulstof 14. Når kulstoffet henfalder, bliver det omdannet til harmløs kvælstof ved at afgive anti-neutrinoer og energirige elektroner. Sidstnævnte danner en elektrisk strøm – og den kan opsamles.

Se NDB forklare fysikken bag deres batteri:

Ekstra diamantlag beskytter mod radioaktiv stråling

For at høste strømmen fra den radioaktive grafit, omdanner NDB grafitten til små kulstof 14-diamanter ved at presse den rene grafit under ekstremt tryk og høj temperatur i en støbeform. Diamantstrukturen fungerer som en halvleder, som de frie elektroner kan bevæge sig i, indtil de rammer en superkondensator, der kan opbevare elektriciteten.

Den radioaktive kulstof 14-diamant indkapsles i et lag af laboratorieskabte kulstof 12-diamanter, som ikke er radioaktive. Da diamanter er et af verdens hårdeste materialer, fungerer skallen som en beskyttelse, der sørger for, at strålingen ikke slipper ud, uanset hvor hårdhændet batteriet behandles.

Resultatet er et batteri, som konstant oplader sig selv, indtil det radioaktive stof bliver inaktivt. Kulstof 14 har en halveringstid på 5.730 år.

Batteriet er målrettet både iPhones og biler

Teknologien bag diamantbatteriet er faktisk ikke ny. Princippet har været kendt siden 1970’erne, og i 2016 lykkedes det et hold forskere fra University of Bristol at demonstrere ideen i praksis.

Nu har NDB imidlertid sat sig for at masseproducere teknologien. De mener, at den vil kunne bruges i alt fra bilmotorer til iPhones, hvor batterierne både oplader sig selv og har en længere levetid end selve bilen og telefonen.

Kritikere mener dog, at effekttætheden i cellerne vil være så lav, at der behøves store batterier for at give strøm til selv små enheder. Sikkerheden er også en vigtig udfordring. NDB mener, at den ikke-radioaktive diamantindkapsling garanterer, at strålingen bliver i batteriet. Men krav til yderligere sikkerhedsforanstaltninger kan ende med at presse prisen på batteriet op.

NDB færdiggør i øjeblikket deres prototype og leder sideløbende efter finansiering til at skalere produktionen op i den næste fase af deres projekt.

BAGGRUND: Den grønne omstilling afhænger af batterier

  • Hvorfor er batterier vigtige?

    Vedvarende energikilder har det problem, at vi ikke bare kan tænde og slukke for dem, når vi har lyst, som vi ellers er blevet vant til med fossile brændstoffer. Solceller laver strøm, når solen skinner, vindmøller når vinden blæser osv. Derfor er vi nødt til at kunne gemme elektricitet fra overproduktion til de vindstille gråvejrsdage. Desuden er vi nødt til at kunne fragte elektriciteten, så den kan tages i brug, når man ikke er i nærheden af forsyningsnettet.

  • Hvad er den største udfordring?

    Prisen. Hvis batterier for alvor skal sætte strøm til vores forsyningsnet, boliger og biler, er de nødt til at være så billige, at de kan konkurrere med andre former for energiopbevaring. Det amerikanske energiministerium regner med, at elbiler bliver konkurrencedygtige, når de kan levere 1 KwH for $125. I dag ligger tallet omkring $156 per KwH. Den letteste måde at sænke prisen er at øge den mængde elektricitet, som det enkelte batteri kan opbevare. Også kaldet energitætheden.

  • Hvilke batterier har størst potentiale?

    Lithium-ion-batteriet har den største energitæthed og er derfor den suverænt mest populære batteritype i dag. Energitætheden i et lithium-ion-batteri afhænger af de materialer, som elektroderne er bygget af, og derfor arbejdes der benhårdt på at udvikle nye typer af elektroder af nye materialer. I dag laves anoder ofte af kobber og grafit, men hvis de i stedet kunne bygges af ren lithium, ville det kunne tidoble energitætheden. Til gengæld har lithium-anoder tendens til at vokse, så batterierne kortslutter eller endda eksploderer. En ny og meget lovende tilgang er at bruge nanoteknologi til at stabilisere anoden, men til gengæld er det endnu ikke en billig løsning til masseproduktion. Innovation i batteriteknologi er ofte en balancegang, hvor forbedringer kommer med en pris. Men heldigvis går det i den rigtige retning.

  • Hvordan ser fremtiden ud for batterier?

    Prisen på lithium-ion-batterier er faldet med 90% siden 2010, og i USA er der anslået tre gange så mange batteriforskere i dag, som der var for 10 år siden. Efterspørgslen på vedvarende energi og batterier skyder i vejret, og innovationen accelererer. Ifølge nogle estimater kan prisen per KwH komme helt ned på $62 allerede i 2030. Til den pris bliver det svært at konkurrere med batteriet.

Læs også:

Batterier

Appelsinskræl gør batterier mere bæredygtige

5 minutter
Batterier

Nyt batteri oplader din computer og telefon på en brøkdel af tiden

3 minutter
Batterier

Nyt batteri oplader sig selv med vanddamp fra luften

2 minutter

Log ind

Ugyldig e-mailadresse
Adgangskode er påkrævet
Vis Skjul

Allerede abonnement? Har du allerede et abonnement på magasinet? Klik hér

Ny bruger? Få adgang nu!

Nulstil adgangskode

Indtast din email-adresse for at modtage en email med anvisninger til, hvordan du nulstiller din adgangskode.
Ugyldig e-mailadresse

Tjek din email

Vi har sendt en email til med instruktioner om, hvordan du nulstiller din adgangskode. Hvis du ikke modtager emailen, bør du tjekke dit spamfilter.

Angiv ny adgangskode.

Du skal nu angive din nye adgangskode. Adgangskoden skal være på minimum 6 tegn. Når du har oprettet din adgangskode, vil du blive bedt om at logge ind.

Adgangskode er påkrævet
Vis Skjul