Diamantové baterie, které nelze vybít

Co je vlastně odpad a co cenný zdroj? Tato hranice se v moderní vědě neustále posouvá. Jeden z největších problémů 21. století – nakládání s jaderným odpadem – by mohl mít překvapivé řešení. Vědci přišli s inovativní technologií, která dokáže přeměnit radioaktivní odpad na diamantové baterie, schopné generovat elektrickou energii po tisíce let.

Od jaderného odpadu k nevyčerpatelnému zdroji energie

Tým výzkumníků z Bristolské univerzity vyvinul metodu, která umožňuje přeměnit radioaktivní uhlík-14 na extrémně dlouhotrvající baterie. Tento izotop se nachází v grafitových blocích používaných v jaderných elektrárnách, kde by jinak zůstával nebezpečným odpadem. Místo toho je zapouzdřen do syntetického diamantu, který funguje jako polovodič a přirozeně generuje elektrický proud. Výsledkem je baterie, která nepotřebuje žádnou údržbu, dobíjení ani externí zdroj paliva.

Baterie s nízkým proudem, zato s neuvěřitelnou výdrží

Diamantové baterie nepracují na klasickém principu chemických reakcí, jako lithium-iontové baterie. Místo toho využívají radioaktivní rozpad, který vytváří nízké, ale stabilní elektrické proudy po tisíce let. To z nich dělá ideální zdroj energie pro aplikace, kde není možné baterie dobíjet nebo vyměňovat.

Zásadní výhody diamantových baterií:

• Životnost až 28 000 let – díky pomalému rozpadu radioaktivních izotopů mohou fungovat po celá tisíciletí.
• Bezpečnost – radioaktivní materiál je bezpečně uzavřen uvnitř diamantu, který zabraňuje úniku záření.
• Bezúdržbový provoz – baterie nemají žádné pohyblivé části a nepotřebují dobíjení ani servis.

Revoluce ve skladování energie

Využití diamantových baterií se nabízí v oblastech, kde je spolehlivost a dlouhá výdrž klíčová. A kde se tedy vlastně dají využít?

• Satelity a kosmické sondy – v extrémních podmínkách vesmíru, kde běžné baterie selhávají.
• Kardiostimulátory a implantáty – místo operací na výměnu baterií by mohl kardiostimulátor vydržet celý život.
• Vojenské technologie – senzory a průzkumné drony schopné fungovat desetiletí bez dobíjení.
• Podmořské systémy a vzdálené vědecké stanice – baterie odolné vůči extrémním teplotám a tlaku.

Aktuální vývoj: Čína už testuje komerční variantu

Původní koncept vědců z Bristolské univerzity se nyní posunul do fáze reálného testování. Společnost Betavolt představila první komerční model BV100, který kombinuje monokrystalické diamantové vrstvy a izotop nikl-63. Tento model o rozměrech 15 × 15 × 5 mm generuje 100 mikrowattů při napětí 3 V a je navržen pro aplikace v lékařství a průmyslu.

Do konce letošního roku (2025) chce firma uvést výkonnější variantu s 1 wattem výkonu, která by se mohla uplatnit v širším spektru aplikací.

Tento vývoj ukazuje, že diamantové baterie nejsou jen teoretickým konceptem, ale mohou být realitou blízké budoucnosti. Pokud se technologie podaří vylepšit a rozšířit, mohou se stát revolucí v energetice – od kosmického průzkumu až po běžné spotřebiče.

Diamantová budoucnost energetiky?

Diamantové baterie jsou fascinující ukázkou toho, jak lze přetvořit nebezpečný odpad na cenný a ekologicky udržitelný zdroj energie. Přestože zatím nejsou připravené na masovou výrobu, vývoj pokračuje a v příštím desetiletí bychom je mohli vidět v satelitech, zdravotnictví nebo vojenských technologiích. Třeba se v budoucnu dočkáme i první diamantové baterie ve smartphonech, které už nikdy nebudeme muset dobíjet.

Zdroje:

• Bristol University – Vývoj diamantových baterií
• New Atlas – Jak fungují diamantové baterie?
• OSEL.cz – Čínská firma testuje jadernou baterii, která vydrží 50 let