Pin kim cương sử dụng chất thải hạt nhân có thể tồn tại hàng nghìn năm

Bình luận Ánh Dương • 08:59, 01/09/20

Pin điện thoại di động có tuổi thọ 9 năm. Một bộ pin tự động có tuổi thọ gần một thế kỷ. Một máy điều hòa nhịp tim có tuổi thọ 28.000 năm.

Những tuyên bố siêu thực này đang được thực hiện bởi một công ty pin có trụ sở tại California. Thành viên công ty cho biết kết quả thử nghiệm ban đầu thành công gần đây đã cạnh tranh được với loại pin kim cương nano đưa họ đến gần hơn với việc hiện thực hóa những tuyên bố đó.

Chìa khóa của các loại pin mang tính cách mạng của họ là chất thải hạt nhân phóng xạ. Có một lượng lớn chất thải hạt nhân còn sót lại từ các cơ sở nhà máy hạt nhân. Chất thải như vậy là cực kỳ độc hại, tồn tại hàng nghìn năm và đặt ra một thách thức khi xử lý chúng (chôn và bọc) một cách an toàn.

Công ty NDB cho biết họ có thể sử dụng chất thải này một cách an toàn để tạo ra năng lượng trong pin kim cương nano của mình. Họ có thể đạt được điều này bằng cách xử lý chất thải hạt nhân than chì thành dạng tinh khiết và sau đó chuyển thành kim cương. Khi chất thải được bao bọc bởi kim cương phân hủy, nó tương tác với carbon để tạo ra một dòng điện nhỏ.

Tùy thuộc vào mức tiêu hao năng lượng, pin không bao giờ cần sạc lại sẽ tồn tại suốt đời người dùng và hơn thế nữa.

Năng lượng này có thể được sử dụng cho các thiết bị di động thông thường, các sản phẩm y tế, vệ tinh và có thể cung cấp năng lượng ở những vị trí khó tiếp cận hoặc những khu vực xa xôi, nơi việc bảo trì thường xuyên sẽ khó khăn.

Công ty vẫn chưa sản xuất một nguyên mẫu, nhưng cho biết họ đã có bằng chứng về khái niệm. Công ty thấy các ứng dụng NDB hầu như không giới hạn.

Giám đốc chiến lược của NDB Neel Naicker nói: “Hãy nghĩ về pin của một chiếc iPhone. Với cùng một loại pin có kích thước tương tự, có khi bạn sẽ cần phải sạc pin năm lần một giờ. Hãy tưởng tượng điều đó. Hãy tưởng tượng một thế giới mà bạn sẽ không phải sạc pin trong ngày. Bây giờ hãy tưởng tượng trong tuần, trong tháng… Còn trong nhiều thập kỷ thì sao? Đó là những gì chúng ta có thể làm với công nghệ này".

Nguyên tắc cơ bản đằng sau khái niệm này không thực sự mới. Như giám đốc điều hành của NDB, Mohammed Irfan giải thích: "Sử dụng đồng vị phóng xạ làm nguồn năng lượng không phải là mới. Chúng ta có y học hạt nhân, nơi bệnh nhân được điều trị bằng thiết bị có kiểm soát, luôn cho kết quả hiệu quả. Tương tự, chúng ta đã có tàu ngầm và tàu sân bay chạy bằng năng lượng hạt nhân. Tất nhiên, đó là một quá trình hoàn toàn khác, nhưng nó có thể cung cấp nguồn năng lượng thành công và an toàn".

Một số tuyên bố của NDB đã được chào đón với sự hoài nghi thận trọng trong giới công nghệ.

"NDB nói về các phiên bản công suất thấp và cao của điện thoại di động đang được phát triển, nhưng cho đến khi chúng tôi thấy một số số liệu đầu ra, các tuyên bố vẫn còn mơ hồ và cho đến khi chúng tôi thấy một số bằng chứng, chúng chỉ là tuyên bố", Loz Blain, một nhà văn chuyên viết về đề tài công nghệ tại New Atlas.

Tác giả Steven Novella của blog NEUROLOGICA đặt câu hỏi làm thế nào để pin đạt được tuổi thọ hiệu quả như các nhà phát triển của NDB tuyên bố. "Tất cả điều này nghe có vẻ tuyệt vời", Novella nói, "nhưng có một yếu tố quan trọng đã bị loại bỏ ... Mật độ năng lượng của những thiết bị này là gì?". Thông số kỹ thuật từ các dự án tương tự sử dụng nhiên liệu phóng xạ, Novella gợi ý, cho thấy "mật độ năng lượng cực kỳ thấp, thấp hơn nhiều so với pin hóa học như lithium-ion’’. Các kỹ sư từ NDB thừa nhận mật độ năng lượng của chúng tương đương với công nghệ kim cương hạt nhân khác.

NDB cho biết họ sẽ bắt đầu làm việc trên một mẫu thử nghiệm ngay khi việc giãn cách xã hội do ảnh hưởng của đại dịch viêm phổi Vũ Hán được nới lỏng hơn và họ hy vọng sẽ sản xuất một nguyên mẫu hoạt động trong vòng chưa đầy hai năm.

Trong khi đó, họ tin rằng họ đã tìm ra giải pháp tối ưu cho một vấn đề lâu năm.

"Chúng tôi có thể loại bỏ được một thứ thực sự có hại cho môi trường", Naicker của NDB nói, "và tạo ra năng lượng".

Ánh Dương

Theo Techxplore

Khoa học Công nghệ