日本人は実際、何百年も続くことができるバッテリーを開発しました。それらは合成ダイヤモンドと放射性同位元素に基づいています。研究者によると、そのようなバッテリーは、例えば、宇宙機器に適しています。もちろん、それらには欠点がありますが、多くの利点もあります。
プロジェクトの著者は、物質・材料研究機構（NIMS）の科学者とエンジニアです。理解できる限り、日本人は彼らの発明を商品化しようとしているので、彼らはバッテリー設計のすべての詳細を開示していません。しかし、一般的に、何が可能かを理解すること。
これらの要素は何ですか？なぜダイヤモンドがあるのですか？
情報筋によると、 日本のバッテリーには3つのメインセルがあります。それらのうちの2つは放射性であり、3つ目は実際にはダイヤモンドです。前述のように、この鉱物は人工的なものであるため、システム全体のコストは法外なものではありません。
合成ダイヤモンドは、何十年にもわたって業界で使用されてきました。それらは実験室の条件で作成され、それらの特性は自然に近いですが、コストは数十分の1です。
放射性元素は、半減期の長い炭素とニッケルの同位体です。炭素14の場合は5700年、ニッケルの場合は63〜100年です。 2つの同位体の組み合わせにより、バッテリーの寿命を延ばすことができます。
ダイヤモンドは電極として機能します。同位体はベータ線を生成し、ダイヤモンドは電流を生成します。環境と人を保護するために、要素は金属シェルに配置されます。ガラス、金属、プレキシガラスはベータ線を通過させないため、バッテリーを完全に安全にするには通常のアルミニウムで十分です。ベータ電気めっきタイプです。
元素が宇宙産業でのみ使用される場合、それらの処分に問題はありません-それでも、システムは宇宙や他の惑星に送られます。しかし、地球上でダイヤモンド電池を使用する場合は、安全で信頼性の高いリサイクルプロセスを開発する必要があります。
試作品はありますが、改善が必要です
上記のように、このバッテリーには長所と短所の両方があります。メリットは確かです。
第一に、放射性元素は核廃棄物から取り出すことができます。同位体炭素14は、多くの産業、科学、医学で使用されています。そのため、放射性同位元素の年代測定や胃腸管の特定の疾患の診断に使用されます。
同時に、NPPは炭素14で廃棄されます（そしてそれは原子炉からのグラファイトロッドに蓄積します）。特別な保護方法が必要なため、このような廃棄物を保管するのは費用がかかり、困難です。したがって、ダイヤモンド電池を稼働させると、廃棄物の問題は少なくとも部分的に解決できます。
第二に、何度も言われているように、それらは非常に耐久性があります。エネルギー供給について心配する必要はありません。
第三に、そのような要素は信頼できます。おそらく機械的なストレスを除いて、そこで失敗する特別なことは何もありません。 「高温でも動作し、特に宇宙機器や鉱物探査用の機械に使用できます」と、ダイヤモンド電池プロジェクトの共著者でNIMSの従業員である小泉訓氏は述べています。
第四に、ダイヤモンド電池の設計は、現在宇宙船で使用されているプルトニウム燃料のRTGの設計よりも単純です。
だが。いつものように、この蜂蜜の樽全体の軟膏にはハエがいます。つまり、バッテリーの低電力。これまでのところ、プロトタイプは1マイクロワットの電力しか生成しないため、宇宙船にエネルギーを供給するためには、巨大なバッテリーまたは要素の変更が必要です。そして、NIMSの代表が行動するのはこの方向です。
トレンドとしてのダイヤモンド電池
8月に、アメリカのスタートアップNano Diamond Batteryが、数千年も使用できるベータガルバニ電池のプロトタイプを発表したと書きました。そして、はい、彼らは また、ダイヤモンドと炭素14を使用しています。アメリカ人もプロトタイプを持っており、さらに彼らの要素はすでにいくつかのテスト段階に合格しています。
アメリカのバッテリーは秘密ではなく、サードパーティの科学者がバッテリーのプロトタイプを研究しました。ベータガルバニ電池の安全性と有効性は、ローレンスリバモア国立研究所とケンブリッジ大学のキャベンディッシュ研究所で確認されています。さらに、プロトタイプのNDBバッテリーの競合他社は、エネルギー生産において15％の効率を示しました。また、カリフォルニアのスタートアップの開発では、半導体とヒートシンクとして同時に機能する合成ダイヤモンド構造のおかげで、効率は40％に達しました。内核は最大28、000年の「フォナイト」であるため、バッテリーは取り付けられている機器よりもはるかに長持ちします。
Nano Diamond Batteryは、おなじみのAA、AAA、18650、CR2032など、さまざまなフォームファクタのベータガルバニ電池を提供しています。理論的には、最新のデバイスに見られるリチウムイオン電池と組み合わせて使用できます。動作中、「ダイヤモンド」バッテリーは余分な電気をリチウムバッテリーに転送します。
一般的に、ダイヤモンド要素が新しいトレンドのように見えます。電力を増やすことができれば、宇宙産業だけでなく地球でも使用できます。もちろん、安全性を考慮して、結局のところ、金属シェルが損傷している場合、ベータ線は要素を取り巻く物体に影響を与えます。
それにもかかわらず、アメリカ人は依然として楽観的です。「iPhoneを想像してみてください。私たちの設計では、1時間に5回、バッテリーを最初から完全に充電します。これを想像してみてください。日中にバッテリーをまったく充電する必要がない世界を想像してみてください。今、一週間、一ヶ月を想像してみてください...何十年はどうですか？これが私たちのテクノロジーでできることです」とスタートアップの従業員であるニール・ニカー氏はNDBの開発について語った。
