Scoperta la "batteria al diamante" che non si scarica mai

[Redazione di Hardware Upg]

Link alla notizia: https://www.hwupgrade.it/news/scienz...ai_133624.html

Un team di scienziati britannici ha sviluppato una batteria innovativa al carbonio-14 capace di alimentare dispositivi medici e tecnologici per migliaia di anni, promettendo una soluzione sostenibile e sicura per l'energia continua.

Click sul link per visualizzare la notizia.

[R@nda]

E che vuoi che sia una Panda full optional a 800mila euro !

[mail9000it]

É da un po' che ne parlano (qualche anno). L'idea é molto interessante in certi contesti anche se è a verificare il rapporto tra peso, volume ed energia prodotta.
Il costo trattandosi comunque di diamanti artificiali non sarà basso e sicuramente non adatto all'uso consumer... ma su satelliti da esplorazione profonda potrebbero essere interessanti.

Come batterie nucleari esistono da tempo quelle allo stronzio-90 (che produce calore e non direttamente energia elettrica ) e piú recentemente quelle al Nickel-63.

[giovanni69]

Un diamente per uso industriale ha un costo relativamente irrisorio; dipende quelli per l'uso in questione.

[HW2021]

Le applicazioni le vedo più che altro in imprese spaziali, immaginate le sonde Voyager dotate di una simile batteria, per migliaia e migliaia di anni ci offrirebbero segreti dell'universo inimmaginabili

Uno che ha problemi di cuore e necessita di un pacemaker con queste batterie che gli offra la garanzia di non fermarsi mai, solo a sentire il prezzo del pacaemaker gli verrà un'infarto ...

[Giulio1976]

Andrebbero bene per i dispositivi mobili (cellulari, tablet)?

[Informative]

Originariamente inviato da Giulio1976

Andrebbero bene per i dispositivi mobili (cellulari, tablet)?

No, l'energia emessa è bassissima. Vanno bene magari per microsensori ecc.
Almeno al momento, salvo qualche breakthrough.

[aqua84]

Originariamente inviato da R@nda

E che vuoi che sia una Panda full optional a 800mila euro !

Eh ma la Panda BASE costa già tanto, aggiungi qualche optional Fiat Luxury come potrebbe essere i finestrini elettrici, poi magari vuoi fare lo sceicco e ci vuoi pure il ruotino VERO di scorta ed ecco che in un attimo arrivi a spendere quelle cifre

[Mparlav]

Il processo industriale dei diamanti artificiali è costoso ed è difficie da abbattere. Chissà se è possibile utilizzare in qualche modo quelli industriali, dalla polvere al carato, costano molto di meno.

[v10_star]

Originariamente inviato da mail9000it

..CUT...

Come batterie nucleari esistono da tempo quelle allo stronzio-90 (che produce calore e non direttamente energia elettrica ) e piú recentemente quelle al Nickel-63.

tipo quelle che i russi hanno utilizzato nei boschi in ucraina per alimentare i loro ponti radio? (e poi tranquillamente abbandonate dopo la caduta del muro)

[cronos1990]

Essendo il materiale più duro conosciuto dall'uomo, il diamante garantisce che le radiazioni emesse dal carbonio-14 non possano fuoriuscire, rendendo la batteria sicura per l'uso umano e ambientale.

Ehm... ok che i miei studi in materia oramai sono di molti anni fa, ma che diavolo centra la durezza con la capacità di emettere radiazioni?

[+Benito+]

Chi ha scritto l'articolo non conosce la differenza tra fotoni ed elettroni e crede che la durezza influenzi la permeabilità alle radiazioni ionizzanti. In pratica questo articolo è spazzatura.
Niente è gratis, al massimo l'energia che potrà essere ricavata da questo dispositivo è pari all'energia associata al decadimento del carbonio 14, comunque si parla di bazzecole, non sono grammi di C14 da far decadere, sono atomi ed il bilancio dell'LCA sarà senza dubbio clamorosamente pessimo. Forse in una nicchia avrà sviluppi tra 100 anni.
Aggiungo che forse questi non hanno idea delle potenze necessarie ai trasmettitori dei satelliti che vanno via dal sistema solare (all'interno non hanno senso proprio queste batterie), si parla di decine/centinaia di W mica di piccole potenze. Nell'ottica di alimentare sonde con vite secolari per andare molto lontano, serviranno decine di kW.

[cronos1990]

Ma anche la differenza tra fotoni ed elettroni che centra?

La durezza indica quanto sia "deformabile" (scalfibile?) un materiale, e dipende principalmente dalla struttura atomica/molecolare della sostanza. E secondo la scala di Mohs il Diamante è il materiale più duro che esista in natura.

Questo però, a meno che non mi sfugga qualcosa, non centra una fava col discorso del decadimento radioattivo, e qui in particolare parliamo del C14 (quindi nella fattispecie di Decadimento Beta); nello specifico si trasforma in N14 con l'emissione di un elettrone ed energia.
E queste emissioni non vengono certo fermate dall'alta durezza di un materiale. Anche solo per questioni logiche. Il diamante sarà duro quanto si vuole, ma resta il fatto che a livello atomico alle condizioni terrestri è come tutti gli altri materiali: cioè per il 99,non so quanto% costituito da spazio vuoto, per cui queste radiazioni non vengono certo ostacolate nell'uscire fuori.

Tra l'altro il decadimento del C14, che avviene normalmente in tutte le creature viventi quando "schiattano", non provoca emissioni di radiazioni altamente energetiche (tipo i raggi gamma) e soprattutto ha un'emivita di più di 5.700 anni. Ciò vuol dire che dopo più di 5.700 sono decaduti la metà degli atomi di C14 in N14... piuttosto lentino direi.
Ora: non ho idea di come sia costituita di preciso questa batteria e quanto C14 contenga, ma tendenzialmente dubito che sia in ogni caso siano pericolose le radiazioni emesse. Radiazioni che comunque, in teoria, stanno li per alimentare l'eventuale dispositivo.


Sinceramente non capisco il senso di alcuni passaggi dell'articolo. Sempre che, ripeto, non mi sfugga qualcosa.

[+Benito+]

Come che c'entra? Vengono paragonati ai pannelli fotovoltaici che sfruttano l'effetto fotoelettrico, che coinvolge i fotoni mentre qui si parla di decadimento radioattivo con emissione di elettroni, due fenomeni completamente diversi.
Da quel che si può capire sia dall'articolo sia dalla fonte, che rimane fuffa, il sistema sfrutterebbe direttamente gli elettroni emessi.

[fukka75]

Semmai la batteria è stata inventata, non scoperta...

[LORENZ0]

Non si scarica mai o dura migliaia di anni?
Mi sembra parliate come TIM che vende minuti illimitati che non sono illimitati bensì 18000.

[dav1deser]

Originariamente inviato da cronos1990

Ma anche la differenza tra fotoni ed elettroni che centra?

La durezza indica quanto sia "deformabile" (scalfibile?) un materiale, e dipende principalmente dalla struttura atomica/molecolare della sostanza. E secondo la scala di Mohs il Diamante è il materiale più duro che esista in natura.

Questo però, a meno che non mi sfugga qualcosa, non centra una fava col discorso del decadimento radioattivo, e qui in particolare parliamo del C14 (quindi nella fattispecie di Decadimento Beta); nello specifico si trasforma in N14 con l'emissione di un elettrone ed energia.
E queste emissioni non vengono certo fermate dall'alta durezza di un materiale. Anche solo per questioni logiche. Il diamante sarà duro quanto si vuole, ma resta il fatto che a livello atomico alle condizioni terrestri è come tutti gli altri materiali: cioè per il 99,non so quanto% costituito da spazio vuoto, per cui queste radiazioni non vengono certo ostacolate nell'uscire fuori.

Tra l'altro il decadimento del C14, che avviene normalmente in tutte le creature viventi quando "schiattano", non provoca emissioni di radiazioni altamente energetiche (tipo i raggi gamma) e soprattutto ha un'emivita di più di 5.700 anni. Ciò vuol dire che dopo più di 5.700 sono decaduti la metà degli atomi di C14 in N14... piuttosto lentino direi.
Ora: non ho idea di come sia costituita di preciso questa batteria e quanto C14 contenga, ma tendenzialmente dubito che sia in ogni caso siano pericolose le radiazioni emesse. Radiazioni che comunque, in teoria, stanno li per alimentare l'eventuale dispositivo.


Sinceramente non capisco il senso di alcuni passaggi dell'articolo. Sempre che, ripeto, non mi sfugga qualcosa.

Le radiazioni beta sono considerate radiazioni ionizzanti (atomo + elettrone = ione negativo), e generalmente le radiazioni ionizzanti sono considerate pericolose visto che possono influenzare le strutture chimiche delle cellule.
Il discorso del diamante forse fa riferimento al fatto che il diamante fa da scudo al C14 ed impedisce che questo fuoriesca causando radiazioni in zone dove non dovrebbe. Immagino che la batteria preveda anche uno strato di materiale conduttore che assorbe ed utilizza gli elettroni prodotti dal decadimento del C14, quindi indirettamente il diamante impedisce che la radiazione si propaghi all'esterno della batteria stessa. Tutte ipotesi le mie in ogni caso.

[+Benito+]

giusto per intenderci sugli ordini di grandezza, un RTG come quelli usati nelle ultime missioni impiega quasi CINQUE CHILI di diossido di plutionio e genera, alla costruzione, 110W.
Un oggetto che impiega un isotopo del carbonio con decadimento molto lungo necessita di MOLTO PIU' materiale per generare la stessa potenza, e parliamo di ordini grandezza (tonnellate...), a meno di non avere un altro sistema efficientissimo di captazione dell'energia legata all'emissione degli elettroni (i neutrini non li puoi prendere ovviamente) che non sia il loro assorbimento con relativa emissione infrarossa da convertire con termocoppie.
Mi sembra una cosa veramente senza senso più ci ripenso.

[Busone di Higgs]

Originariamente inviato da dav1deser

Le radiazioni beta sono considerate radiazioni ionizzanti (atomo + elettrone = ione negativo), e generalmente le radiazioni ionizzanti sono considerate pericolose visto che possono influenzare le strutture chimiche delle cellule.

con un'emivita di 5700 anni e una quantita' cosi ridotta, dubito che la radiazione emessa possa porre dei rischi valutabili.

le batterie rtg dei voyager impiegano plutonio 238 che e' quello instabile; all'atto del lancio produceva 2,5kw termici e le termocoppie circa 500 watt.
Vista la ridotta emivita e lo stress provocato alle temocoppie che sono bombardate da radiazioni davvero estreme ora la potenza emessa si e' novevolmente ridotta e siamo nell'ordine dei 150w.

[dav1deser]

Originariamente inviato da Busone di Higgs

con un'emivita di 5700 anni e una quantita' cosi ridotta, dubito che la radiazione emessa possa porre dei rischi valutabili.

le batterie rtg dei voyager impiegano plutonio 238 che e' quello instabile; all'atto del lancio produceva 2,5kw termici e le termocoppie circa 500 watt.
Vista la ridotta emivita e lo stress provocato alle temocoppie che sono bombardate da radiazioni davvero estreme ora la potenza emessa si e' novevolmente ridotta e siamo nell'ordine dei 150w.

Non me ne intendo di quanto possano essere pericolose queste sorgenti.
Sicuramente il plutonio di cui parli è una di quelle cose che è talmente pericolose che devi starci alle dovute distanze se non hai schermature adatta, altrimenti potrebbero causare danni in maniera quasi immediata. Il carbonio è sicuramente molto meno pericoloso, ma qui si parla di utilizzi come in pacemaker, quindi direttamente all'interno del corpo, e per anni, forse sommando questi due fattori arrivi ad una quantità di esposizione adeguata a far correre dei rischi. Considera anche che nell'esempio del pacemaker, sarebbe sempre nello stesso posto, quindi avresti una zona limitata del corpo soggetta alle radiazioni, ma sarebbe sempre e solo quella zona ad esserlo, a lungo andare potrebbe ricevere abbastanza radiazioni da fare danno.