Baterías eternas con residuos nucleares

En los países tecnológicamente desarrollados se está buscando una nueva manera de almacenar energía para aumentar el rendimiento de los diferentes aparatos no cableados.

No solo en el ámbito de los dispositivos portátiles como teléfonos, tablets y ordenadores se está buscando la batería más potente que logre almacenar una gran cantidad de energía sin la necesidad de cargarlos constantemente.

También los coches eléctricos y otros medios de transporte más grandes e incluso maquinaria industrial, ya están requiriendo la necesidad de comenzar a adoptar baterías, desde luego, para ello se necesitaría una forma innovadora, pues en la actualidad no contamos con ello.

En el ramo de los automóviles eléctricos, ya existen grandes baterías que prácticamente abarcan todo el área debajo del auto. Cada vez son más rápidos de cargar y de distribuir mejor la energía gastada por kilómetros recorridos, sin embargo, aún se corre el riesgo de incendiarse.

Por esto y más, se están buscando nuevos materiales que funcionen mejor que las baterías que conocemos en la actualidad, pero eso no es todo. Hoy ya se demandan otras características como que sea más barato de producir y que genere menos contaminación.

Las baterías nucleares y hechas de diamantes de NDB

Nano-Diamond Battery (NDB), es la empresa estadounidense que está trabajando en una batería innovadora que pretende revolucionar la forma en la que se fabrican y estructuran las baterías.

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Mientras que otras empresas han decidido cambiar los materiales de sus baterías, NDB ha decidido reescribir todo y mirar más allá, específicamente en el potencial de los residuos nucleares.

Las dos grandes ventajas de esta nueva batería es la durabilidad y la sustentabilidad al reciclar residuos nucleares que son tan dañinos para el medio ambiente y otros seres vivos, material que las empresas de energía nuclear deben de almacenar.

El diamante es otro material que juega un papel importante en esta innovadora batería, aunque en realidad se trata de «nano-diamante», es decir, diamantes tan pequeños como una hormiga e incluso una bacteria o célula.

Esta batería no solamente podrá almacenar energía, sino también funcionar como generadores, por lo que no habría necesidad de cargarlas por un tiempo bastante extendido que va desde 10 años, hasta 28,000 años.

A comparación de las baterías actuales que nunca deben ser perforadas debido al alto peligro de explosión al exponer sus químicos con el aire, las baterías de nano-diamante no tendrían este problema, pues ninguno de sus componentes reacciona con el aire.

Esto vendría a solucionar definitivamente el problema de los coches eléctricos que tienden a explotar repentinamente. Incluso en caso de un accidente automovilístico, este tampoco generaría alguna llama o reacción química.  Sin mencionar que los automóviles podrían atravesar el país necesitando solo una recarga.

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Carbono 14: El material estrella de estas baterías

Comúnmente escuchamos sobre el carbono 14 cuando hay hallazgos arqueológicos y paleontológicos, básicamente para conocer un aproximado de la antigüedad de los vestigios del pasado, pero esto en realidad se trata de una prueba con este material.

El carbono 14 es en realidad un isótopo radioactivo obtenido del carbono, y es comúnmente encontrado en los reactores de plantas nucleares.

Para la elaboración de estas baterías, se pretende utilizar este elemento expuesto a la radiación que terminan siendo desperdicios o residuos bastante peligrosos. Es por ello que las empresas suelen almacenarlas en sitios seguros incluso si eso significa invertir mucho dinero en ello.

El residuo, llamado grafito, estaría cargado de radioactividad del carbono 14, sufriendo una serie de transformaciones como la desintegración beta al exponerlo en nitrógeno, proceso que libera antineutrinos y electrones.

Pero en los laboratorios de la empresa NDB, utilizarían este grafito para su propósito, no sin antes purificarlos y así crear nano-diamantes de carbono 14. Estos diamantes funcionarían como semiconductores bastante efectivos, además de que podrán disipar el calor como ningún otro material.

Al mismo tiempo, estos diamantes ayudarán a recolectar la energía cargada y la transportará para finalmente ser almacenado en la batería de nano-diamantes. Para este punto, el material ya no sería peligrosamente radioactivo y su producción sería de bajo costo.

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Un diseño «brillante»

Una capa de diamante envolverá la estructura, sellando por completo cualquier fuga de radiación que pueda ocurrir, además de que contendrá todas las partículas energéticas y funcionará como caja fuerte.

La estructura general de la batería se conformará por varias capas de estos nano-diamantes, también constará de un circuito integrado y su respectivo súper condensador que podrá captar y distribuir una importante cantidad de energía en poco tiempo.

De acuerdo con la compañía, también funcionaría para tamaños de baterías comunes tipo AA y AAA, así como baterías recargables tipo  18650 como las que encontramos en las baterías caseras, teléfonos, tablets o cámaras, y 2170 que encontramos en los productos de Tesla.

Esta batería no necesitaría cargarse pues prácticamente es un generador, este produce su propia energía y sería más barato de fabricar que las baterías a litio y alcalinas.

De hecho, hasta las compañías de energía nuclear podrían verse beneficiadas, al poder deshacerse de estos peligrosos residuos, y en un panorama bastante optimista, hasta ellos les pagarían a NDB para que se las lleven y las reciclen en sus productos.

Baterías nucleares: Poderosas pero inofensivas para las personas

Cuando hablamos de isotopos radioactivos como lo es el carbono 14, es normal sentirse nerviosos pues es un material bastante peligroso por sí mismo, capaz de destruir y quitar la vida a quien esté expuesto a él.

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Pero los procesos de NDB garantizan ser seguros, pues estas baterías apenas emitirán la radiación equivalente a la que el mismo ser humano irradia como luz infrarroja (así es, todo y todos en este planeta emitimos cierta cantidad de radiación)

De hecho, serían totalmente seguros como para utilizarse en el ámbito médico en implantes como marcapasos, de esta forma, implantes tan importantes no requerirían de recargarse en toda la vida del paciente.

Ahora hablemos de cuánta energía puede generar estas baterías de nano-diamantes. Se dice que este podría generar hasta 12,000 mAh por hora.

Esta es la cantidad que encontramos en los móviles de gama alta y bastante poderosos, esto podría significar que esta batería podría generar la energía equivalente a recargar este tipo de teléfono 5 veces en tan solo una hora.

Si se implementara en teléfonos que incluso requieran una batería de 16,000 mAh, aun así no requeriría jamás de recargarse. Aunque estuviera utilizándose las 24 horas jugando los juegos más pesados, reproduciendo vídeos sin parar y utilizando todos los servicios que comúnmente gastan la energía de la batería.

La batería de nano-diamante podría funcionar a este ritmo incluso durante varias décadas sin los frecuentes desgastes o daños que sufren las baterías de litio, que terminan por inflarse, dejar de funcionar e incluso pueden llegar a explotar.

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Una solución al impacto medioambiental de las baterías actuales

Las baterías comunes están llenas de químicos y otros elementos bastante tóxicos para la vida humana, pero también para otros seres vivos.

Además del litio, también encontramos mercurio, plomo, cadmio, níquel, manganeso, zinc y otros elementos que pueden causar en los seres humanos enfermedades. Daños como cáncer, ceguera, pérdida de memoria, daños en los riñones, y si existe una fuerte exposición a ellas, incluso puede causar la muerte.

Aun sabiendo sobre la peligrosidad de las baterías, las personas siguen desechando irresponsablemente artículos electrónicos como computadoras, celulares, relojes y otros artilugios con baterías en su interior, que llegan a parar a nuestro ecosistema.

Una sola batería puede estar permanentemente contaminando, liberando los residuos tóxicos hasta por 500 años, esto ocurre con baterías de litio, alcalinas e incluso las recargables, por lo que está prohibido en muchos lugares desecharlos con el resto de la basura del hogar o de la oficina.

Incluso una sola batería podría contaminar 100 mil litros de agua, misma agua que puede reciclarse para el consumo humano, causando enfermedades como cáncer, daños en los riñones, pulmones e incluso en sistema nervioso central, sin mencionar que también puede causar el fallecimiento del afectado.

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Es por ello que esta empresa, a comparación de otras propuestas novedosas, ha decidido dejar el viejo esquema de hacer pequeños cambios, y mejor optó por reestructurar la forma en la que conocemos las baterías.

También, solucionará el problema de los residuos nucleares que podrían causar desastres ambientales en caso de un accidente en una planta, residuos que se siguen acumulando sin poder utilizarse en algo más.

Baterias por tanto ¿eternas?

Además, se obtendrían baterías «eternas» que podrían solucionar una gran cantidad de problemáticas de mantenimiento, como la de los satélites que ya no requerirían más viajes a la órbita para cambiar o recargar sus baterías.

De acuerdo con las declaraciones de la compañía, el concepto de las baterías de nano-diamantes ya está listo para comenzar a realizar los primeros prototipos. Estos podrían llegar a los mercados, aunque la llegada de la pandemia lo ha atrasado al obligar a cerrar los laboratorios.

Todo parece indicar que en menos de dos años estaría presentada la versión de potencia baja, y en cinco, las baterías eternas de alta potencia.