Batterie al nano-diamante: questi diamanti potrebbero essere per sempre
La batteria a nanodiamante, il cui concetto è stato descritto per la prima volta dai ricercatori dell'Università di Bristol presso il Cabot Institute durante la loro conferenza annuale tenutasi il 25 novembre 2016 presso il Wills Memorial Building, si sta avvicinando sempre più alla realizzazione.
Ora, 4 anni dopo, un'azienda con sede in California sta sviluppando un esempio funzionante.
“L'azienda californiana NDB afferma che le sue batterie a nanodiamante rivoluzioneranno completamente l'equazione energetica, comportandosi come piccoli generatori nucleari. Supereranno di gran lunga qualsiasi confronto in termini di densità energetica, durando da un decennio fino a 28.000 anni senza mai necessitare di una ricarica. Offriranno una densità di potenza superiore rispetto agli ioni di litio. Saranno praticamente indistruttibili e totalmente sicure anche in caso di incidente di un'auto elettrica. E in alcune applicazioni, come le auto elettriche, risulteranno considerevolmente più economiche rispetto agli attuali pacchi agli ioni di litio, nonostante i loro enormi vantaggi,” ha osservato New Atlas.
La batteria utilizza un piccolo pezzo di materiale di scarto nucleare - componenti in grafite di reattori nucleari - ricco dell'isotopo radioattivo carbonio-14.
“NDB preleva questa grafite, la purifica e la utilizza per creare piccoli diamanti di carbonio-14. La struttura del diamante funge da semiconduttore e dissipatore di calore, raccogliendo la carica e trasportandola all'esterno. A racchiudere completamente il diamante radioattivo di carbonio-14 vi è uno strato di diamante di carbonio-12 economico, non radioattivo e creato in laboratorio, che contiene le particelle energetiche, previene le fuoriuscite di radiazioni e funge da strato protettivo super resistente e a prova di manomissione,” ha dichiarato l'azienda a New Atlas.
Sebbene inizialmente si pensasse potesse essere la risposta a molte nuove esigenze tecnologiche in materia di batterie, come i veicoli elettrici (EV) e le applicazioni aerospaziali, New Atlas ha scoperto che attualmente la batteria trae energia dal supercondensatore anziché dall'energia generata dal diamante di carbonio-14 stesso.
Sebbene la struttura del diamante possa fungere da semiconduttore e dissipatore di calore, il design di NDB la trasformerà in “un piccolissimo generatore di energia in miniatura, a forma di batteria, che non ha mai bisogno di essere ricaricato - e che secondo NDB sarà competitivo in termini di costi rispetto alle attuali batterie al litio, e talvolta significativamente più economico. Questa equazione è agevolata dal fatto che alcuni fornitori dei rifiuti nucleari originari pagheranno NDB per liberarsene”.
I livelli di radiazione della batteria NDB saranno inferiori ai livelli di radiazione prodotti dallo stesso corpo umano, afferma l'azienda, rendendola totalmente sicura per l'uso in una vasta gamma di applicazioni.
L'entusiasmo per il potenziale di queste batterie risiede nella loro capacità di eliminare le emissioni di carbonio e nella loro lunga durata, caratteristiche che sarebbero estremamente apprezzate data la crescente domanda di veicoli elettrici.
“Immaginate un mondo in cui non dobbiate mai caricare la batteria per un intero giorno. Ora immaginatelo per una settimana, per un mese… E per decenni? È esattamente ciò che siamo in grado di fare con questa tecnologia," ha dichiarato il portavoce di NDB, Neel Naicker.
Il professor John Shawe-Taylor, titolare della Cattedra UNESCO e docente presso lo University College London, ne intravede il potenziale in termini di impatto ambientale e costi energetici molto più bassi.
NDB spera di avere un prototipo commerciale a bassa potenza entro due anni, sebbene gli impianti dell'azienda siano attualmente chiusi a causa della pandemia di Covid in corso.