فهرست مطالب

باتری نانو الماس.

1-1- باتری نانو الماس با طول عمر 28 هزار ساله در راه است!.

1-2- فناوری باتری نانو الماس.

1-3- درباره NDB. 5

1-4- تولید انرژی در کنار حفظ محیط زیست.

1-1-باتری نانو الماس با طول عمر 28 هزار ساله در راه است!

استارتاپ NDB (Nano Diamond Battery) مستقر در کالیفرنیا، از یک باتری رونمایی کرده است که از زباله هسته‌ای استفاده می‌کند و طول عمر آن به ۲۸۰۰۰ سال می‌رسد. نیروی باتری نانو الماس از ایزوتوپ‌های رادیواکتیو مورد استفاده در راکتورهای هسته‌ای تأمین می‌شود. شرکت NDB Inc در سال 2012 در کالیفرنیا با هدف تولید باتری ای که دارای آلایندگی کمتر باشد و همچنین نسبت به باتری های کنونی بیشتر دوستدار محیط زیست باشد تاسیس شد. این استارتاپ نسخه باتری های مبتنی بر الماس خود را در سال 2016 معرفی کرد و همچنین دو آزمایش موفق در سال 2020 به انجام رساند. این یکی از شرکت هایی است که در حال تلاش برای تجاری سازی باتری های الماس رادیواکتیو است. اين پروژه با هدايت مايکل پروپر فيزيکدان دانشگاه کمبريج انجام شده ‌است که در آن از نانو الماس براي ساخت باتري استفاده شده‌ است. ساز و کار اين باتري به‌گونه‌اي است که در آن بار الکتريکي از الماس استخراج مي‌شود و به باتري اجازه مي‌دهد که از اين‌بار استفاده کند. هسته رادیو اکتیو این باتری توسط لایه‌های متعدد الماس سنتزی محافظت می‌شود که یکی از سخت‌ترین مواد برای آسیب زدن یا شکستن است. این انرژی از طریق پراکندگی غیر الاستیک که برای تولید برق مورد استفاده قرار می‌گیرد، در الماس جذب می‌شود. اين باتري از ترکيبات نيمه‌هادي، فلز و سراميک ساخته مي‌شود که در آن از راديو ايزوتوپ‌ها استفاده شده‌است. انرژي اين باتري از ايزوتوپ‌هاي راديواکتيو مورد استفاده در راکتور‌هاي هسته‌اي تامين شده در حالي که پرتو افشاني آن‌ها کمتر از پرتو افشاني طبيعي بدن انسان است؛ بنابراين استفاده از آن‌ها ايمن بوده و خطري نخواهد داشت. نیما گل‌شریفی، مدیرعامل و یکی از بنیانگذاران شرکت NDB، گفت: «ما به عنوان عضوی از جامعه به شدت نگران آسایش این سیاره هستیم و بر کاهش تغییرات آب و هوایی برای حفاظت از سیاره‌مان برای نسل‌های آینده تمرکز داریم. با باتری NDB، ما به یک پیشرفت عظیم، پیشگامانه و یک فناوری اختصاصی در زمینه باتری دست یافته‌ایم که عاری از آلایندگی است، طول عمر زیادی دارد و تنها نیازمند دسترسی به هوای طبیعی است تا انرژی دستگاه‌ها را تأمین نماید.»

1-2-فناوری باتری نانو الماس

باتری فن آوری است که انرژی الکتریکی را از طریق ترکیبات شیمیایی ذخیره و تامین می کند. از ابتدای سفر، چندین تغییر تکنولوژی باعث بهبود قابل توجهی در عمر چرخه باتری و ظرفیت تخلیه و کاهش اندازه شده است. آخرین مورد از استارت آپ مستقر در کالیفرنیا است NDB ( یا باتری نانو الماس) با آنها خبر باتری الماسی که 28,000 سال دوام می آورد. این فناوری توسط سه درخواست ثبت اختراع محافظت می شود .باتری‌های نانو الماس نسبت به باتری‌های کنونی در جهان مزایایی از جمله طول عمر بیشتر، چگالی انرژی بالاتر و عملکرد ایمن‌تر دارند. رویکرد نوآورانه این شرکت در تولید انرژی مبتنی بر استفاده از یکی از سخت ترین مواد مبدل شناخته شده برای برداشت انرژی است. این باعث می‌شود باتری‌ها نه تنها بادوام‌تر باشند، بلکه نسبت به باتری‌های کنونی که خطری برای محیط زیست و سلامت انسان هستند، با محیط زیست سازگارتر باشد. پیشنهاد سرمایه‌گذاری جمعی این شرکت فرصتی استثنایی برای افراد و سازمان‌ها است تا در کانون این فناوری که پتانسیل تغییر روش تولید و استفاده از انرژی را دارد قرار بگیرند. با سرمایه گذاری در NDB، حامیان نه تنها به ارایه این فناوری به بازار کمک می کنند، بلکه در آینده ای بهتر و پایدارتر نیز سرمایه گذاری خواهند کرد. باتری نانو-الماس به صورت یک مخزن انرژی (پاوربانک) مدولار در ولتاژهای مختلف ارائه خواهد شد. باتری نانو-الماس چگالی نیروی بسیار بالاتری نسبت به باتریهای معمولی لیتیوم-یون که نیاز به شارژ مجدد داشته و عمر محدودی دارند، دارد. NDB می‌گوید باتری آن قادر به خودشارژی تا حداکثر طول عمر 28000 سال است.نیمه‌عمر – مدتی که طول می‌کشد تا رادیواکتیویته به نصف مقدار اولیه خود برسد- کربن 14، 5730 سال است. بنابراین باتری که در سال 2020 ساخته شده باشد می‌تواند تا سال 7750 عمر کند. بعد از این کارآیی آن به نیازهای دستگاهی که برق آن را تامین می‌کند، که می‌تواند یک سمعک یا یک ماهواره باشد، بستگی دارد.نیل نیکر از شرکت NDB به نیواطلس گفت: “دنیایی را تصور کنید که شما اصلاً نیازی به شارژ باتری آیفون‌تان ندارید. دنیایی را تصور کنید که اصلاً نیازی به شارژ باتری‌تان ندارید. حالا تصور کنید که این مدت یک هفته، یک ماه است…. نظرتان در مورد چند دهه چیست؟ این همان چیزی است که ما قادر به انجام آن با استفاده از این فناوری هستیم.”

باتری نانو-الماس به صورت یک مخزن انرژی (پاوربانک) مدولار در ولتاژهای مختلف ارائه خواهد شد. موسس NDB نیما گل‌شریفی می‌گوید “هر چند باتری به صرفه و مناسب است ولی شرکت به دنبال حفاظت از محیط زیست نیز هست. ما به شدت نگران سیاره‌مان هستیم و برای حفظ سیاره برای نسل‌های بعدی یا روی کاهش تغییرات آب و هوایی نیز متمرکز شده‌ایم”. دکتر جان شاور تیلور، متخصص رایانه از دانشگاه کالج لندن و مشاور پروژه، می‌گوید که “NDB می‌تواند بحران جهانی انرژی را با تاثیرات تقریباً صفر روی محیط زیست و هزینه حمل و نقل انرژی برطرف نماید.” NDB مورد توجه بسیاری از صنایع از جمله لوازم الکترونیکی، صنایع ترابری، سیستم‌های انرژی تجدیدپذیر و صنایع دفاعی قرار گرفته است. این شرکت آماده است تا تأثیر شگرفی در این بازارها و فراتر از آن داشته باشد، و ارایه سرمایه جمعی فرصتی منحصر به فرد برای افراد و سازمان ها برای مشارکت در این فناوری هیجان انگیز است.

1-3-درباره  NDB

سرعت پیشرفت تکنولوژی در دهه‌های اخیر بسیار سرسام‌آور بوده است، اما یکی از بخش‌هایی که نتوانسته آن‌طور که باید و شاید پا به پای بقیه حوزه‌ها پیش برود، تکنولوژی تولید باتری است. این روزها باتری گوشی‌های هوشمند در بهترین حالت می‌توانند 2 روز عمر کنند و خودروهای الکتریکی هم مدام مجبور به شارژ شدن مجدد هستند. با اینکه در سال‌های اخیر محققان و دانشمندان زیادی مشغول کار روی انواع مختلفی از فناوری باتری بوده‌اند، اما هنوز هم نتیجه مطلوب حاصل نشده است. اما خبر خوب اینکه ظاهراً انقلابی که در صنعت باتری منتظرش بودیم، در شرف وقوع است و اگر وعده‌های NDB محقق شوند، یکبار برای همیشه مشکل باتری و شارژ کردن‌های پی‌درپی حل خواهد شد. این شرکت در اقدامی جسورانه مدعی شده که با استفاده از ضایعات رادیواکتیوی موفق به ساخت باتری‌هایی شده که می‌توانند تنها با یک بار شارژ، هزاران سال کار کنند! در ادامه با یدک رسان همراه باشید.NDB یک شرکت انرژی هسته ای پیشرفته، مستقر در سیلیکون ولی، کالیفرنیا است. این شرکت با فناوری باتری نانو الماس خود در صعنت انرژی انقلاب ایجاد کرده است. این فن آوری مزایای زیادی نسبت به باتری‌های کنونی دارد، از جمله طول عمر بیشتر، تراکم انرژی بالاتر و عملکرد ایمن‌تر. این شرکت متعهد است که فناوری خود را به بازار عرضه کرده و ذخایر انرژی را برای آینده پایدارتر و کارآمدتر کند. باتری الماس به دلیل ماهیت منبع اصلی آن که زباله های هسته ای است، چنین نامیده می شود. از a استفاده می کند بتاولتائیک تکنیک، که در آن تشعشعات زباله های هسته ای به انرژی الکتریکی تبدیل می شوند. NDB الماس های رادیواکتیو را از زباله های هسته ای تولید می کند و آن را در یک الماس مصنوعی محصور می کند. چنین عنصر رادیواکتیو می تواند برای هزاران سال تابش ساطع کند و در این بین الکتریسیته تولید کند.440 رآکتور هسته ای در سراسر جهان در حال فعالیت هستند. هدف اصلی آنها پس از تولید انرژی از واکنش زنجیره‌ای شکافت هسته‌ای کنترل‌شده، دفع زباله‌های هسته‌ای بسیار پرتوزا است که تقریباً یک چهارم میلیون تن متریک در سال 2020 بود. با آن، NDB قصد دارد از این زباله‌ها برای سوخت باتری‌های خود استفاده کند. NDB  الماس را معرفی کرد باتری به دنیای رسانه به عنوان یک راه حل ممکن برای برنامه های کاربردی متوسط ​​و پرقدرت برای فناوری باتری که می تواند 28,000 سال دوام بیاورد، اما برخی از ادعاهای مربوط به کاربردهای آنها اینطور نیست. این شرکت فناوری‌های خودرو، دریایی، هوانوردی ، فضایی و تجهیزات پزشکی را به لیست برنامه‌های خود اضافه کرد. طبق گزارشی که به تازگی منتشر شده، کمپانی باتری سازی NDB مستقر در کالیفرنیا، نوع جدیدی از باتری را تولید کرده که می‌تواند از زباله‌های رادیواکتیو برای تولید انرژی الکتریکی استفاده کند. این شرکت ادعا می‌کند که این باتری‌ها می‌توانند تا 28000 سال دوام بیاورند!

این باتری‌های جدید که “باتری‌های نانو الماس” یا به اختصار NDB نام دارند، نوع کاملاً جدیدی از باتری هستند که از مواد هسته‌ای به عنوان منبع تولید انرژی الکتریکی استفاده می‌کنند. طبق گفته مسئولان شرکت، این باتری‌های جدید در واقع ژنراتورهایی کوچک هستند که می‌توانند ضایعات رادیواکتیو حاصل از نیروگاه‌های هسته‌ای را به انرژی الکتریکی مورد نیاز وسایل مختلف از جمله خودروها و دستگاه‌های الکترونیکی تبدیل کنند.

1-4-تولید انرژی در کنار حفظ محیط زیست

طبق این گزارش، شرکت NDB از گرافیت رادیواکتیوی پسماند نیروگاه‌ها برای ایجاد انواع مختلف الماس با میزان کربن متفاوت استفاده کرده است. این گرافیت‌های رادیواکتیو در صورتی که به درستی مدیریت نشوند، بسیار مضر بوده و به محیط زیست آسیب جدی وارد می‌کنند. بنابراین، NDB مواد زائد را گرفته و قبل از هر کاری آن‌ها را تصفیه می‌کند. سپس یک ساختار لایه‌ای برای تولید باتری‌ها ایجاد می‌شود. طبق گفته NDB ، آن‌ها می‌توانند ساختار باتری را دستکاری کرده و آن را در هر اندازه‌ای که مایل باشند مانند AA یا AAA تولید کنند. اما سؤالی که ممکن است با شنیدن ضایعات رادیواکتیو به ذهن هر خواننده‌ای برسد این است که آیا استفاده از باتری‌های NDB برای انسان خطرناک است؟ در پاسخ باید گفت ظاهراً جایی برای نگرانی نیست و این شرکت می‌گوید سطح پرتوافشانی باتری‌های نوآورانه‌اش کمتر از پرتوافشانی طبیعی بدن انسان است. بنابراین، استفاده از باتری‌های نانو الماس ایمن بوده و خطری نخواهد داشت. این شرکت همچنین اظهار داشته كه با تغییر مقیاس می‌توان باتری‌های ویژه‌ای برای استفاده در خودروهای الکتریکی آینده تولید كرد. در حال حاضر، شرکت‌هایی مانند تسلا باتری خودروهای خود را تا هشت سال یا 100 هزار مایل ضمانت می‌کنند و بیش از آن مسئولیتی بر عهده نمی‌گیرند. این در حالی است که به ادعای NDB این شرکت می‌تواند باتری‌هایی تولید کنند که انرژی مورد نیاز خودروها را برای 90 سال تأمین کنند! استارتاپ  (NDB) اعلام کرده که باتري مبتني بر نانوالماس ساخته که خودشارژ شونده بوده و مي‌تواند براي هزاران سال شارژ را تامين کند. لایه های نازک PCD امکان تولید باتری در اشکال و اندازه های مختلف را می دهد به همین دلیل است که باتری های نانو الماس می توانند چند منظوره باشند و در کاربری های مختلف مورد استفاده قرار گیرند، از کاربردهای فضایی گرفته تا لوازم الکترونیکی در زندگی روزمره. هرچند که در نسخه ای که قابل استفاده در لوازم الکترونیکی همراه مثل موبایل ها بیش از یک دهه دوام نمی آورد. باتری های نانو الماس قرار است در سال 2023 وارد بازار شوند شرکت انگلیسی Arkenlight که باتری الماس رادیواکتیو دانشگاه بریستول را تجاری می کند، قصد دارد اولین محصول خود را که یک ) microbattery  باتری بسیار کوچک ) است ، در نیمه دوم سال 2023 به بازار عرضه کند.