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[Wissenschaft] Forschung: Diamant-Batterie aus Atommüll hergestellt

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Ungelesen 10.12.24, 11:24   #1
ziesell
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Standard Forschung: Diamant-Batterie aus Atommüll hergestellt

Zitat:
Forschung: Diamant-Batterie aus Atommüll hergestellt

Wissenschaftler haben die weltweit erste Kohlenstoff-14-Diamantbatterie entwickelt, die Geräte über Tausende von Jahren mit Strom versorgen kann.



Ein Team aus Wissenschaftlern und Ingenieuren der University of Bristol und der Atomenergiebehörde des Vereinigten Königreichs (UKAEA) hat die weltweit erste Kohlenstoff-14-Diamantbatterie entwickelt. Dieser Batterietyp könnte Geräte über Tausende von Jahren mit Strom versorgen

Dafür nutzt die Batterie das radioaktive Isotop Kohlenstoff-14 (Carbon-14, kurz: C-14), das für seine Verwendung bei der Radiokohlenstoffdatierung bekannt ist. Kohlenstoff-14 hat eine Halbwertszeit von 5.730 Jahren.

C-14 fällt normalerweise als Atommüll an. Um die nukleare Kettenreaktion im radioaktiven Material zu kontrollieren, wird Graphit in Atomkraftwerken eingesetzt. Ein Teil des Kohlenstoffs verwandelt sich zum radioaktiven Isotop C-14, wenn es Strahlung ausgesetzt wird.

Wie funktioniert die Batterie?

Die entstandenen C-14-Blöcke werden zur Herstellung der Batterie zunächst erhitzt. Dadurch verwandelt sich die äußere Graphitschicht zu einem Gas, das unter hohem Druck und hoher Temperatur zu künstlichen Diamanten gepresst wird.

Die Diamant-Batterien funktionierten dabei ähnlich wie Sonnenkollektoren, die Licht in Strom umwandelten, erklärte das Forschungsteam. Jedoch fängt es keine Photonen (Lichtteilchen) ein, sondern die sich schnell bewegenden Elektronen aus dem Inneren der Diamantstruktur.

Wenn künstliche Diamanten einer radioaktiven Strahlung ausgesetzt werden, geben sie schwach elektrischen Strom ab. Da die Diamanten aus C-14 bestehen, strahlt das Material bereits von allein. Auf diese Weise kann dauerhaft Elektrizität erzeugt werden.

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"Diamant-Batterien bieten eine sichere und nachhaltige Möglichkeit, kontinuierliche Leistungen im Mikrowattbereich bereitzustellen", teilte Sarah Clark, Direktorin des Tritium Fuel Cycle bei der UKAEA, mit. "Es handelt sich um eine aufstrebende Technologie, bei der ein hergestellter Diamant verwendet wird, um kleine Mengen an Kohlenstoff-14 sicher einzuschließen."

Anwendungsbereiche der Diamant-Batterie

Laut Tom Scott, Professor für Werkstoffe an der University of Bristol, kann diese Mikrotechnologie vielfältig eingesetzt werden. Ihr Anwendungsbereich kann "von Raumfahrttechnologien und Sicherheitsgeräten bis hin zu medizinischen Implantaten" reichen. Biokompatible Diamant-Batterien können in medizinischen Geräten wie Augenimplantaten, Hörgeräten und Herzschrittmachern verwendet werden. Dadurch wird der Bedarf an Austausch und die Belastung der Patienten minimiert.

Damit diese Diamant-Batterien mit radioaktivem Material keine radioaktive Strahlung abgeben, braucht es lediglich eine zweite Diamantschicht als Schutzhülle. C-14 gibt nur Betastrahlung ab, wodurch eine zweite Schicht aus nicht radioaktivem Kohlenstoff die gefährliche Strahlung abschirmt.

Die Batterien könnten aktive Hochfrequenz-Tags (RF) mit Strom versorgen, wenn Geräte auf der Erde oder im Weltraum über Jahrzehnte hinweg identifiziert und verfolgt werden müssen. Dadurch können Kosten gesenkt und die Betriebsdauer verlängert werden.
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Ungelesen 11.12.24, 17:21   #2
Draalz
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Zitat von ThisThat Beitrag anzeigen
Oder man zapft einfach atmosphärische Energie ab, die überall unendlich zur Verfügung steht, wie in der alten Welt..
Das sind ja interessante Behauptungen! Erklär doch mal, was wir scheinbar vergessen haben und wie wir das besser machen könnten.
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muavenet
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Zitat von Draalz Beitrag anzeigen
Erklär doch mal, was wir scheinbar vergessen haben und wie wir das besser machen könnten.
Besorg dir einfach ein Kaffeefahrtticket für die Aetherometrie-Messe, kauf dir dort ein paar durch freie Energie beheizte Unterhosen und Heizkissen und schicke ALLE deine Bekannten auch dorthin.
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