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Les diamants sont les meilleurs amis des batteries longues vie

Les diamants sont les meilleurs amis des batteries longues vie

L’ énergie nucléaire est sans carbone, ce qui en fait une alternative intéressante et pratique aux combustibles fossiles, car elle ne contribue pas au réchauffement climatique.

Nous avons également l’infrastructure pour elle déjà mise en place. Les déchets nucléaires sont jugés mauvais pour l’environnement. Et cela dure depuis si longtemps, et pour des milliers d’années à venir. Le combustible nucléaire est constitué de pastilles céramiques d’uranium 235 placées à l’intérieur de tiges métalliques. Après que la fission a lieu, deux isotopes radioactifs sont laissés : le césium 137 et le strontium-90.

Ils ont chacun une demi-vie de 30 ans, ce qui signifie que leur rayonnement n’en sera qu’à la moitié passée à ce moment-ci. Les déchets transuraniens, comme lePlutonium-239, sont également créés dans ce processus. Il a une demi-vie de 24 000 ans. Ces matériaux sont hautement radioactifs, ce qui les rend extrêmement dangereux à manipuler, même avec une exposition à court terme.

La centrale nucléaire typique crée environ 2.300 tonnes de déchets par an. 99 réacteurs sont actuellement employés aux États-Unis. Cela fait beaucoup de déchets par an. Les États – Unis en est actuellement au stockage de 75.000 tonnes de déchets nucléaires. Il est soigneusement conservé et entretenu.Cependant, comme tout le reste, il est vulnérable aux catastrophes naturelles, l’erreur humaine, et même le terrorisme. Le stockage est également coûteux. Les contribuables américains paient pour des dizaines de millions de dollars.

Alors qu’est ce qui peut être fait ?
Des chercheurs de l’Université de Bristol au Royaume-Uni ont une solution. Le géochemiste Tom Scott et ses collègues ont inventé une méthode pour encapsuler les déchets nucléaires dans les diamants, qui, comme une batterie, peut fournir un approvisionnement en énergie propre durable dans certains cas, pour des milliers d’années.

Scott dit qu’il n’y a pas d’émissions, pas de pièces mobiles, pas d’entretien, et zéro préoccupations concernant la sécurité. Le rayonnement est verrouillé en toute sécurité à l’intérieur de la pierre précieuse. Pendant tout ce temps, il génère un petit flux régulier d’électricité. Le nickel-63, un isotope instable, a été utilisé dans cette première expérience. Cela a créé une batterie avec une vie d’un demi-siècle.

Il existe d’ autres substances qui pourraient durer plus de dix fois plus longtemps, tout en aidant à réduire nos stocks de déchets nucléaires. Les réacteurs nucléaires plus anciens, en service entre les années 1950 et les années 1970, utilisaient des blocs de graphite pour refroidir les barres d’uranium. Mais après des années de service ces blocs deviennent recouvert d’une couche d’un isotope radioactif avec une vie d’environ 5 730 années au carbone 14,. Une fois une centrale électrique est hors service, ces blocs doivent être stockés aussi.

En chauffant les blocs, les scientifiques peuvent transformer le carbone-14 dans un gaz, qui sera recueilli et comprimé dans un diamant: les diamants ne sont juste qu’une autre forme de carbone, de toute façon. Chaque pierre émet un rayonnement à courte portée, qui est facilement contenue par à peu près tout matériau solide. Depuis que nous savons que le diamant est la substance la plus forte sur la Terre, il peut être stocké en toute sécurité à l’intérieur de celui-ci. Les chercheurs ont présenté leur travail lors d’une conférence à l’université intitulé « Des idées pour changer le monde. »

Les batteries de diamant fournissent une petite quantité de courant. Ils ne peuvent pas remplacer encore tout à fait les contemporains. Scott a dit pour Digital Trends, « Une pile alcaline AA pèse environ 20 grammes, a une cote de stockage de densité d’énergie de 700 joules/gramme, et [utilise] cette énergie en cas de fonctionnement en continu pendant environ 24 heures. » Pendant ce temps, « une bêta-batterie en diamant contenant 1 gramme de C14 livrera 15 Joules par jour, et continuera à produire ce niveau de production pour 5 730 ans – donc sa cote totale de stockage d’énergie est de 2,7 TeraJ. »
Une autre pierre d’achoppement est le coût, comme quiconque a déjà économisé pour une bague de fiançailles peut en attester.

Une fois que ces obstacles sont surmontés, les applications possibles comprennent engins spatiaux, satellites, drones volants haute alimentent, et des dispositifs médicaux tels que les stimulateurs cardiaques- tout ce qui soit vraiment là où les batteries sont difficiles ou impossibles à charger, ou à changer. Une spéculation alléchante : alimenté par de tels cristaux, des sondes interstellaires pourrait fonctionner même dans les zones les plus sombres de l’ espace, où l’énergie solaire est impossible.

Les applications abondent. Tant et si bien que le Dr Scott et ses collègues demandent au public pour d’autres utilisations possibles. Peser avec le vôtre à: #diamondbattery

Pour en savoir plus sur ce projet, cliquez ici:

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