İki şirket nükleer atıklardan pil olarak kullanılabilecek elmas üretmek istiyor. Ancak biri teknolojiye uygun görünen uygulamalara takılıp kalırken, diğeri gösterdiğiyle tutarsız görünen uygulamalardan bahsediyor.
Yedi yıl önce Bristol Üniversitesi’ndeki bilim insanları, nükleer atıkları elmasa dönüştürerek bir prototip pil oluşturduklarını açıklamışlardı. Teorik olarak bu teknoloji, belirli ihtiyaçlara şu anda mevcut olan herhangi bir enerji kaynağından daha uygun bir enerji kaynağı sağlayarak nükleer atık sorununun bir kısmını çözebilir. Arkenlight adında bir şirketten ayrıldılar, ancak NDB adında çok daha büyük hedefleri olan bir rakipleri var.
Nükleer santraller birçok farklı radyoaktif izotop üretir. Bu yakıtın yeni bir tür reaktör yakıtı olarak kullanılması hayali teknik olarak mümkün ancak beklenenden çok daha zor ve pahalı olduğu ortaya çıktı. Aynı durum uzun süreli güvenli depolama için de geçerlidir.
Bu karışımdaki en karmaşık izotoplardan biri, yarı ömrü 5.700 yıldan fazla olan karbon-14’tür. Yüksek derecede ışınlanmış bir ortamda karbon-12’yi dönüştüren reaksiyonların hızını kontrol etmek için kullanılan grafit çubuklardan yapılmıştır. Daha sorunlu maddeler olan stronsiyum-90 ve sezyum-137’nin atıklarla alakasız hale gelmesinden çok sonra bile karbon-14 ile ne yapacağımızı bulmamız gerekiyor, ancak Arkenlight ve NDB kendi istediklerini yaparsa bunun bir faydası olmayacak. Burası bir çöp hazinesi.
2016 yılında Profesör Tom Scott liderliğindeki bir ekip, radyoaktif karbonu ısıtıp gaza dönüştürdüklerini ve yapay elmaslara yoğunlaştırdıklarını kanıtladı. Bu güzel görünmekle ilgili değil, karbon-14’ün nitrojen-14’e bozunduğunda beta radyasyonu formunda elektronları serbest bırakmasıyla ilgili. Elmaslar uygun şekilde katkılanmışsa ve saf karbondan yapılmamışsa, elmasa bağlı tellere aktarılan bir akım üretebilirler. Yani binlerce yıl yetecek bir enerji kaynağı.
Scott’ın ekibi, kararlı karbon-12’den yapılmış bir elmasın içine karbon-14’ten yapılmış bir elmas yerleştirdi; böylece radyoaktif malzemenin etrafındaki her şeye zarar verme veya kendine zarar verme riski sınırlandı.
Ekibin belirttiği saat başına kapasite çok küçüktü, bu nedenle bunun yalnızca üretim süresinin öncelikli olduğu durumlarda faydalı olduğunu düşündüler. En bariz örnek, dış güneş sistemini keşfeden sondalardır. Bu piller sayesinde Voyager uzay aracı kontrol merkezi, güç tasarrufu için hangi cihazların kapatılması gerektiğini belirleyemeyecektir.
O zamandan bu yana Arkenlight, Stromboli yanardağında veya su altında bulunan monitörler gibi pil değişiminin çok zor olduğu ve dayanıklılığın kritik olduğu durumlarda başka fikirler de geliştirdi. Hatta ürünlerini nükleer atık depolama tesisinde monitör olarak kullanarak kaynağına geri veriyorlar.
İlk versiyonlar radyoaktif kaynak olarak nikel-63 kullanıyor ancak Arkenlight, potansiyel olarak daha da uzun süre dayanabilecek karbon-14’e geçmeyi umuyor. Kulağa alışılmadık gelse de, yapay nöronlara güç sağlamak için bu maddenin bir kısmını beyne enjekte etme olasılığını araştırıyorlar.
Ancak dikkat çekici olan, tüm bu uygulamaların çok az güç gerektirmesidir.
NDB (kısaltma Nano-Diamond Battery anlamına gelir), ısıyı dağıtmak için radyasyon kaynağının etrafında mikro elmaslar kullanarak ve ek güvenlik özellikleri icat ederek orijinal araştırmada ilerleme kaydettiğini söylüyor. Ayrıca yavaş radyoizotoplar yerine birkaç farklı radyoizotop kullandıklarını da belirtiyorlar. Yalnızca karbon-14’ü serbest bırakın.
Ancak NDB’nin, ürününün potansiyelini abartıp abartmadığı konusunda ciddi sorular var (kesinlikle hiçbir startup bunu yapmaz?). Web sitelerinin üst kısmında arabanın stilize edilmiş bir görüntüsü yer alıyor ve bu da bunun araçlardaki lityum iyon pilleri değiştirmek için kullanılabileceğini gösteriyor. CEO’nuz ürünün akıllı telefonlara entegre edilmesinden bahsediyor. Web sitelerinde, ürünleri, harici kesintiler sırasında veri merkezleri için anında kullanılabilir görünen bir güç kaynağı olarak tanıtılıyor.
Ancak burada temel bir sorun var. Kullanılan izotopun karbon-14 gibi uzun bir yarı ömrü varsa, güç çıkışı o kadar düşük olacaktır ki bir akıllı telefona güç sağlamak pek mümkün olmayacaktır ve binlercesini toplasanız bile bu çok saçmadır. Yarı ömrü daha kısa olan kaynaklar başlangıçta daha iyi performans sunarken, oldukça çabuk tükenirler ve mevcut telefonunuzun pilinin aksine kolayca yeniden şarj edilemezler.
Şirket, NBD’nin birkaç miliwatt’tan fazlasını gerektiren cihazlarda pilin “cihazın ömrü boyunca tükenmeyeceği” yönündeki iddiasını yerine getirip getiremeyeceği konusunda ise şirket bunu nasıl yapacağını açıklamadı. Ve tüm bunlar, bu tür ürünlerin fiyat rekabet gücünü hesaba katmadan.
Matt Ferrell bu sorunlardan bazılarını popüler YouTube kanalı Undecided’de iki yıl önce ele aldı ve NBD o zamandan beri bu sorunlara değinmedi Elbette diğer bazı medya kuruluşları NDB’nin bir gerçeklik olduğuna veya en azından yakında gerçekleşeceğine ikna olmuş görünüyor, ancak umutlarınızı çok fazla yükseltmemek en iyisi olabilir.
Bu yazı digitaltrends adresinden derlenmiştir.