Udviklingen af mere effektive batterier spiller en afgørende rolle i fremtiden. Batterier kan blandt andet lagre sol- og vindenergi til brug i perioder med lidt sol eller vind. De elektriske komponenter kan også levere strøm til områder uden elnet og reducere CO2-udledningen som energikilde til elbiler.
Batteriet med den længste levetid indtil nu er et eksperimentelt lithium-ion-batteri med en levetid på over 20 år. Nu har forskere skabt et batteri, der kan holde i tusinder af år.
Forskere og ingeniører fra University of Bristol og UK Atomic Energy Authority har udviklet et stabilt diamantbatteri lavet med kulstof-14.
I 2016 lancerede holdet en prototype af det første diamantbatteri, som brugte den radioaktive isotop nikkel-63 som energikilde. Det kunne producere elektricitet i hundreder af år. Allerede dengang havde de britiske forskere dog fokus på en endnu mere energirig radioaktiv isotop: kulstof-14.
De fleste kender kulstof-14 fra arkæologi, hvor isotopen bruges til at datere organisk materiale som knogler og træredskaber på grund af dens forudsigelige halveringstid på cirka 5700 år, skriver Wetenschap in Beeld.
Kulstof-14 henfalder til kvælstof-14, hvorved der udsendes betastråling, som er hurtigbevægende elektroner. Denne henfaldsproces har forskerne omdannet til elektricitet i en diamant.
Længere rummissioner
Ligesom solceller omdanner lys til elektricitet, omdanner diamantbatteriet kulstof-14-henfald til elektricitet. Diamanter er blandt de hårdeste materialer, vi kender, hvilket gør dem perfekte til sikkert at kapsle kulstof-14's kortdistancestråling ind.
Det nye batteri måler 10 x 10 millimeter med en tykkelse på op til 0,5 millimeter. Elektriske ledninger på diamanten leder strømmen derhen, hvor den skal bruges.
Den syntetiske diamant kan produceres relativt hurtigt og billigt, og kulstof-14 er let tilgængeligt, da det kan udvindes fra grafitblokke, der er et affaldsprodukt fra kernespaltningsreaktorer.
"Vores mikroenergiteknologi kan understøtte en bred vifte af vigtige anvendelser, fra rumfartsteknologi og sikkerhedsudstyr til medicinske implantater," siger Tom Scott fra University of Bristol i en pressemeddelelse.
For eksempel forventes rumsonden Voyager-2, som blev sendt op i 1977 og drives af plutonium-238, at løbe tør for strøm i 2026. Potentialet for længere rummissioner med diamantbatterier er derfor enormt.
