La società californiana NDB afferma che le sue batterie a nano-diamante capovolgeranno assolutamente l’equazione energetica, agendo come minuscoli generatori nucleari. Faranno saltare in aria qualsiasi confronto di densità energetica, durando da un decennio a 28.000 anni, senza mai aver bisogno di una carica. Offriranno una densità di potenza superiore a quella degli ioni di litio. Saranno indistruttibili e totalmente sicure in un incidente d’auto elettrico. E in alcune applicazioni, come le auto elettriche, sono notevolmente più economiche delle attuali confezioni di ioni di litio, nonostante i loro enormi vantaggi.
La rivoluzione delle batterie a nano-diamante
Il cuore di ogni cella è un piccolo pezzo di scorie nucleari riciclate. L’NDB utilizza parti di reattori nucleari in grafite che hanno assorbito le radiazioni delle barre di combustibile nucleare e sono diventate a loro volta radioattive.
Non trattate, sono scorie nucleari di alta qualità: pericolose, difficili e costose da immagazzinare, con un tempo di dimezzamento molto lungo. Questa grafite è ricca di radioisotopo di carbonio-14, che subisce il decadimento beta in azoto, rilasciando un anti-neutrino e un elettrone di decadimento beta nel processo. L’NDB prende questa grafite, la purifica e la usa per creare minuscoli diamanti di carbonio-14. La struttura del diamante funge da semiconduttore e da dissipatore di calore, raccogliendo la carica e trasportandola fuori. Il diamante radioattivo carbonio-14 è uno strato di carbonio-12 a basso costo, non radioattivo, creato in laboratorio, che contiene le particelle energetiche, previene le perdite di radiazioni e agisce come uno strato protettivo super resistente e a prova di manomissione.
Per creare una cella di batteria, diversi strati di questo materiale nano-diamante sono impilati e immagazzinati con un minuscolo circuito integrato e un piccolo supercondensatore per raccogliere, immagazzinare e distribuire istantaneamente la carica. L’NDB dice che sarà conforme a qualsiasi forma o standard, compresi AA, AAA, 18650, 2170 o a tutti i tipi di dimensioni personalizzate.
E così si ottiene un minuscolo generatore di corrente in miniatura a forma di batteria che non ha mai bisogno di essere ricaricata – e che, secondo NDB, sarà competitivo in termini di costi rispetto alle batterie al litio attuali, e a volte molto meno costoso.
Questa equazione è aiutata dal fatto che alcuni dei fornitori delle scorie nucleari originali pagheranno la NDB per togliersele dalle mani.
I livelli di radiazione di una cella, ci dice l’NDB, saranno inferiori ai livelli di radiazione prodotti dal corpo umano stesso, rendendola totalmente sicura per l’uso in una varietà di applicazioni. Su piccola scala, queste potrebbero includere cose come le batterie dei pacemaker e altri impianti elettronici, dove la loro lunga durata di vita salverà chi lo indossa da interventi chirurgici di sostituzione. Potrebbero anche essere posizionati direttamente su circuiti stampati, fornendo energia per la durata di vita di un dispositivo.
In un’applicazione di elettronica di consumo, Neel Naicker della NDB ci fornisce un esempio di quanto diversi sarebbero questi dispositivi: “Pensateci in un iPhone. Con una batteria delle stesse dimensioni, si carica da zero a piena, cinque volte all’ora. Immaginatelo. Immaginate un mondo in cui non dovreste caricare la vostra batteria per tutto il giorno. Ora immaginate per una settimana, per un mese… E per decenni? Questo è quello che siamo in grado di fare con questa tecnologia”.
E può arrivare fino alle dimensioni di un veicolo elettrico e oltre, offrendo una densità di potenza superba in un pacco batteria che, secondo le previsioni, può durare fino a 90 anni in quell’applicazione – qualcosa che potrebbe essere tirato fuori dalla tua vecchia auto e messo in una nuova. Se una parte di una cellula si guasta, la parte attiva in nano diamante può essere riciclata in un’altra cellula, e una volta raggiunta la fine della loro durata di vita – che potrebbe arrivare fino a 28.000 anni per un sensore a bassa potenza che potrebbe, ad esempio, essere usato su un satellite – non lasciano altro che “sottoprodotti innocui”.
Per dirla con le parole del Dr. John Shawe-Taylor, professore della cattedra UNESCO e dell’University College di Londra: “La NDB ha il potenziale per risolvere il grande problema globale delle emissioni di carbonio in un colpo solo senza i costosi progetti infrastrutturali, i costi di trasporto dell’energia o gli impatti ambientali negativi associati a soluzioni alternative come la cattura del carbonio nelle centrali elettriche a combustibili fossili, negli impianti idroelettrici, nelle turbine o nelle centrali nucleari. La capacità della loro tecnologia di fornire energia per periodi di tempo molto lunghi senza la necessità di ricarica, rifornimento o assistenza li mette in una posizione ideale per affrontare il fabbisogno energetico mondiale attraverso una soluzione distribuita con un impatto ambientale e costi di trasporto dell’energia prossimi allo zero”.
In effetti, la batteria NDB offre un’eccezionale proposta energetica 24 ore su 24 per la vita fuori rete, e il team NDB è fermamente convinto di voler dedicare una percentuale del suo tempo a fornirla alle comunità remote bisognose come servizio di beneficenza con il supporto di alcuni clienti commerciali dell’azienda. Se l’azienda dovesse masticare l’intera fornitura mondiale di scorie nucleari di carbonio-14 – una prospettiva che richiederebbe un volume estremamente elevato – la NDB afferma di poter creare la propria materia prima di carbonio-14 in modo semplice ed economico.
L’azienda afferma di aver completato una prova di concetto, ed è pronta a iniziare a costruire il suo prototipo commerciale una volta che i suoi laboratori riapriranno dopo la chiusura dovuta al COVID. Si prevede che una versione commerciale a bassa potenza arriverà sul mercato in meno di due anni, mentre la versione ad alta potenza è prevista per cinque anni. La NDB afferma di essere molto più avanti rispetto alla concorrenza con i brevetti in corso di registrazione per la sua tecnologia e i suoi processi di produzione.
Se la cosa dovesse andare come promesso, è difficile capire come questa non sarà una fonte di energia rivoluzionaria. Una batteria così a lunga durata sfiderebbe fondamentalmente l’etica dell’usa e getta di molte tecnologie moderne, o porterebbe a pacchi batteria che i consumatori portano con sé da telefono a telefono, da auto ad auto, da laptop a laptop attraverso decenni. Le case dotate di NDB possono essere collegate alla rete elettrica o meno. Ogni batteria è la propria fonte di energia verde quasi inesauribile, trasformando silenziosamente le scorie nucleari in energia utile.
Ci sembra una notizia notevole!
