Wissenschaftler der Universität Bristol und der britischen Atomenergiebehörde (UKAEA) haben erfolgreich die weltweit erste Kohlenstoff-14-Diamantbatterie entwickelt. Kohlenstoff-14-Isotope sind normalerweise Abfallstoffe aus der Nuklearenergie. Diese revolutionäre Energiequelle hat das Potenzial, Geräte Tausende von Jahren mit Strom zu versorgen, und bietet eine nachhaltige und effiziente Lösung für eine breite Palette von Anwendungen.
Die Kohlenstoff-14-Diamantbatterie nutzt den radioaktiven Zerfall von Kohlenstoff-14, einem radioaktiven Isotop, das häufig bei der Radiokohlenstoffdatierung verwendet wird, zur Stromerzeugung. Umhüllt von einem Diamanten, der zu den härtesten bekannten Materialien gehört, fängt die Batterie die Strahlung sicher ein, um Strom zu erzeugen.
Kohlenstoff-14 sendet Strahlung mit kurzer Reichweite aus, die vom Diamantgehäuse absorbiert wird, wodurch die Sicherheit gewährleistet ist, während gleichzeitig geringe Mengen an Strom erzeugt werden. Die Batterie funktioniert ähnlich wie Solarpaneele, aber statt Licht in Strom umzuwandeln, nutzt sie schnell fließende Elektronen aus dem radioaktiven Zerfall. Das Ergebnis ist eine langlebige, zuverlässige Energiequelle mit einer beeindruckenden Lebensdauer. Da Kohlenstoff-14 eine Halbwertszeit von 5.700 Jahren hat, wird die Batterie auch nach Tausenden von Jahren noch die Hälfte ihrer Leistung behalten.
Einsatzmöglichkeiten der Diamantbatterie
Einer der vielversprechendsten Aspekte von Kohlenstoff-14-Diamantbatterien ist ihre Vielseitigkeit. Diese Batterien können in einer Vielzahl von Umgebungen und Geräten eingesetzt werden, in denen herkömmliche Energiequellen unpraktisch sind. Die biokompatible Diamantbatterie könnte das Gesundheitswesen revolutionieren, indem sie Implantate wie Herzschrittmacher, Hörgeräte und Augengeräte mit Strom versorgt. Im Gegensatz zu herkömmlichen Batterien, die häufig ausgetauscht werden müssen, könnte die Diamantbatterie jahrzehntelang halten und so die Beschwerden der Patienten und die chirurgischen Risiken verringern. Außerdem sind diese Batterien ideal für Weltraummissionen und abgelegene Orte auf der Erde. Sie könnten Raumfahrzeuge, Satelliten und sogar Hochfrequenz-Etiketten jahrzehntelang mit Strom versorgen, was die Kosten senkt und die Betriebsdauer verlängert.
Der in diesen Batterien verwendete Kohlenstoff-14 wird aus Graphitblöcken gewonnen, die als Nebenprodukt in Kernspaltungsreaktoren anfallen. Durch die Wiederverwendung dieses radioaktiven Materials verringert die Technologie den Atommüll und schafft gleichzeitig eine wertvolle Energiequelle. Allein in Großbritannien lagern fast 95.000 Tonnen Graphitblöcke.
Die Kohlenstoff-14-Diamantbatterie ist also ein technisches Wunderwerk und eine sichere Energielösung. Ihre Kurzstreckenstrahlung wird von der Diamanthülle vollständig absorbiert, so dass keine schädlichen Emissionen entstehen. Selbst wenn die Batterie entsorgt werden muss, kann sie zum sicheren Recycling an den Hersteller zurückgegeben werden.
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Bild: University of Bristol
