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 fyllt med kärnkraftavfall håller i tusentals år

Ett amerikanskt företag arbetar med ett batteri av nanodiamanter, tillverkade av återvunnet radioaktivt avfall som laddar sig självt och enligt uppgift kan hålla i tusentals år.

Det amerikanska företaget NDB (Nano Diamond Battery) bygger i nuläget en prototyp av en batteriteknik som de tror kan vända upp och ned på det globala energisystemet.

Det smarta tricket med batteriet är att det återvinner radioaktivt avfall för att generera ström på egen hand och därför inte behöver laddas.

För att skydda användarna är tanken att kapsla in batteriet i ett skikt av ogenomtränglig kol 12-diamant.

Batteriet kan enligt NDB tillverkas i princip i alla varianter; från AAA-batterier till batterier för mobiltelefoner.

© NDB

Uttjänt grafit är full av användbar energi

Batteriets celler är gjorda av grafit som återvinns från kärnkraftverk. Grafit används för att reglera temperaturen i reaktorer och under årens lopp absorberar de så pass mycket strålning att materialet blir radioaktivt.

Grafiten innehåller stora mängder av den radioaktiva isotopen kol 14. När kolet faller sönder omvandlas det till ofarligt kväve genom att frigöra antineutriner och energirika elektroner. De sistnämnda bildar en elektrisk ström – som kan samlas upp.

Se NDB förklara fysiken bakom deras batteri:

Extra diamantlager skyddar mot radioaktiv strålning

För att kunna ta vara på strömmen från den radioaktiva grafiten omvandlar NDB grafiten till små kol 14-diamanter genom att pressa den rena grafiten under extremt tryck och hög temperatur i en form. Diamantstrukturen fungerar som en halvledare som de fria elektronerna kan röra sig i tills de träffar en superkondensator som kan lagra elen.

De radioaktiva kol 14-diamanten kapslas in i ett lager av laboratorieskapade kol 12-diamanter, som inte är radioaktiva. Eftersom diamanter är ett av världens hårdaste material fungerar lagret som ett skydd som ser till att strålningen inte läcker ut – oavsett hur hårdhänt batteriet behandlas.

Resultatet är ett batteri som konstant laddar sig själv tills dess att det radioaktiva ämnet blir inaktivt. Kol 14 har en halveringstid på 5 730 år.

Batteriet riktar sig till iPhones och bilar

Tekniken bakom diamantbatteriet är faktiskt inte ny. Principen har varit känd sedan 1970-talet och 2016 lyckades en grupp forskare från University of Bristol att demonstrera idéen i praktiken.

Nu har dock NDB bestämt sig för att massproducera tekniken. De anser att den kommer att kunna användas i allt från bilmotorer till iPhone-telefoner, där batterierna både laddar sig själva och har en längre livslängd än själva bilen eller telefonen.

Kritiker menar dock att effekten i cellerna kommer att vara så pass låg att det behövs stora batterier för att ge ström även till små enheter. Säkerheten är också en viktig utmaning. NDB anser att den ickeradioaktiva diamantinkapslingen garanterar att strålningen stannar kvar i batteriet. Men krav på ytterligare säkerhetsåtgärder kan driva upp priset på batteriet.

NDB håller för närvarande på att färdigställa sin prototyp och letar samtidigt efter finansiering för att skala upp produktionen i nästa fas av projektet.

BAKGRUND: Den gröna omställingen är beroende av batterier

  • Varför är batterier viktiga?

    Problemet med förnybara energikällor är att vi inte bara kan sätta på och stänga av dem när vi känner för det, såsom vi har vant oss att göra med fossila bränslen. Solceller producerar ström när solen skiner, vindkraftverk när vinden blåser och så vidare. Därför måste vi kunna lagra elektricitet från överproduktion till dagar då det är vindstilla och mulet. Dessutom måste vi kunna transportera elektriciteten så att den kan användas när man inte är i närheten av matningsnätet.

  • Vilken är den största utmaningen?

    Priset. Om batterier verkligen ska kunna ge ström till våra matningsnät, bostäder och bilar måste de vara så pass billiga att de kan konkurrera med andra former av energilagring. Det amerikanska energidepartementet uppskattar att elbilar blir konkurrenskraftiga när de kan leverera en KwH för 125 dollar. I dag ligger det talet på cirka 156 dollar per KwH. Det enklaste sättet att sänka priset är att öka den mängd elektricitet som ett batteri kan lagra (även kallat energitäthet).

  • Vilka batterier har störst potential?

    Lithumjonbatteriet har störst energitäthet och därför den absolut mest populära varianten av batteri i dag. Energitätheten i ett litiumjonbatteri är beroende av de material som elektroderna är byggda av och därför arbetar forskarna nu med att utveckla nya varianter av elektroder av nya material. I dag tillverkas anoder ofta av koppar och grafit, men om de i stället kan byggas av ren litium, skulle det kunna tidubbla energitätheten. Å andra sidan har litiumanoder en tendens att växa så att batterierna kortsluter eller till och med expoderar. Ett nytt och mycket lovande tillvägagångssätt är att använda nanoteknik för att stabilisera anoden, men i gengäld är det ännu inte någon billig lösning för massproduktion. Innovationen inom batteriteknik är ofta en balansgång där förbättringar innebär ett högre pris. Men lyckligtvis går det åt rätt håll.

  • Hur ser framtiden ut för batterier?

    Priset på litiumjonbatterier har minskat med 90 procent sedan 2010 och i USA uppskattar man att finns det tre gånger så många batteriforskare i dag som för tio år sedan. Efterfrågan på förnybar energi och batterier skjuter i höjden och innovationen accelererar. Enligt vissa uppskattningar kan priset per KwH nå ända ned till 62 dollarredan år 2030. Det priset blir svårt för batterier att konkurrera med.

Läs också:

Batterier

Nytt batteri laddar upp sig självt med vattenånga från luften

2 minuter
Batterier

MYT ELLER FAKTA: Är elbilar VERKLIGEN bättre för miljön?

4 minuter
Batterier

Bakterier genererar strömmen i nytt batteri

1 minut

Logga in

Ogiltig e-postadress
Lösenord behövs
Visa Dölj

Redan prenumerant? Prenumererar du redan på tidningen? Klicka här

Ny användare? Få åtkomst nu!

Nollställ lösenord.

Skriv in din e-postadress, så skickar vi anvisningar om hur du återställer ditt lösenord.
Ogiltig e-postadress

Kontrollera din e-post

Vi har skickat ett e-postmeddelande till med instruktioner om hur du återställer ditt lösenord. Kontrollera ditt skräppostfilter om meddelandet inte har kommit.

Uppge nytt lösenord.

Skriv in ett nytt lösenord. Lösenordet måste ha minst 6 tecken. När du har upprättat ditt lösenord blir du ombedd att logga in.

Lösenord behövs
Visa Dölj