Advertentie
Het idee van het gebruiken van radioactief verval voor energie is niet nieuw en wordt op een bepaalde manier al veel langer ingezet in voornamelijk de ruimtevaart. Hierbij wordt een hoog radioactieve stof gebruikt die langzaam vervalt, waarbij veel energie vrijkomt in de vorm van straling en hitte. Deze hitte wordt vervolgens gebruikt om stroom op te wekken.
In essentie is de doorbraak van de onderzoekers aan de Universiteit van Bristol en de UK Atomic Energy Authority erg vergelijkbaar. In tegenstelling tot de zogeheten RTG’s of thermo-elektrische radio-isotopengenerator maakt hun uitvinding echter geen gebruik van hoog radioactieve stoffen en is deze vele malen kleiner. Het team maakt namelijk gebruik van koolstof-14. Het meest bekende gebruik van koolstof-14 is als methode om de oudheid van organische stoffen vast te stellen, door middel van de zogenaamde C14-datering.
X (Twitter) Privacymelding
Op deze positie willen we je een Twitter-feed tonen. We vinden het belangrijk om je gegevens te beschermen. X wil voor het afspelen van een feed cookies op je computer plaatsen, waarmee je eventueel gevolgd kan worden. Wanneer je de feed toch wil bekijken, kun je op de feed klikken. De feed wordt daarna geladen en getoond.Toon tweets vanaf nu direct
Koolstof-14 is een isotoop van koolstof die veel in de natuur voorkomt en constant wordt aangemaakt in de bovenste lagen van de atmosfeer door kosmische straling. Hierdoor is de hoeveelheid koolstof-14 in de atmosfeer redelijk constant (enkele decennia van kernproeven daargelaten) en daarmee ook aanwezig in alle levende wezens. Wanneer deze doodgaan stoppen ze met het innemen van koolstof-14 en vervalt deze stof langzaam. Hierdoor is de leeftijd van organische materialen te bepalen door de hoeveelheid koolstof-14 die nog over is te meten. Dit maakt het mogelijk om organische materialen met een leeftijd tot ongeveer 60.000 jaar accuraat te bepalen. Dit komt doordat de halfwaardetijd van koolstof-14 ongeveer 5700 jaar bedraagt.
Dit heeft twee voordelen wanneer deze ingezet worden in een kleine batterij. Zo is de hoeveelheid straling laag, en dus minder gevaarlijk, maar duurt het ook vele duizenden jaren voordat de batterij echt leeg begint te raken. Om koolstof-14 in een batterij te veranderen hebben de onderzoekers deze isotopen in een kunstmatige diamant verwerkt. Deze werd door een zelf ontwikkelde plasma-installatie als het ware 3D-geprint in een batterij. Hierdoor zijn de batterijen uiteindelijk veilig om te gebruiken, omdat vrijwel alle straling wordt tegengehouden door de vrijwel onbreekbare diamantstructuur.
De batterij levert overigens niet heel veel stroom. Het gaat over enkele microwatts aan energie, maar wel constant voor dus duizenden jaren. Hierdoor is het bij uitstek geschikt voor applicaties die weinig energie vereisen, maar waar het vervangen van de batterij erg lastig kan zijn. Dit kunnen implantaten zoals pacemakers zijn of gehoorapparaten, maar ook sensoren die diep ondergronds of in de zee worden geplaatst. Ook is de technologie veelbelovend voor de ruimtevaart, zeker voor ruimtesondes die geen gebruik kunnen maken van zonne-energie door afstand of locatie bij een hemellichaam.