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2万8000年作動するダイヤモンド電池の実現に向けて——核廃棄物が原料

カリフォルニアのスタートアップNDBが、リサイクルされた核廃棄物から作られ、数千年間も作動を続ける自己充電式のナノダイヤモンドバッテリー(NDB:Nano-Diamond Battery)の概念実証試験に成功したと発表した。

現在の主要なエネルギーと電力源には、化石燃料、代替エネルギー、再生可能エネルギー、リチウムイオン電池などがあるが、どれも一長一短がある。化石燃料やリチウムイオン電池は、紛争の元となっている材料を使用しており、環境に負荷を与え、供給量にも限りがある。また、太陽電池などの再生可能エネルギー源は、エネルギー生成が天候などに依存している。

NDBは、リサイクルされた核廃棄物から作られたバッテリーだ。原子力発電所から核廃棄物として生じる放射性同位体をエネルギー源とし、環境に負荷を与える二酸化炭素のような排出物や破壊的な副産物を生成せず、再生可能エネルギーのように天候に依存することもない。

また、外部電源で充電する必要があるリチウムイオン電池とは異なり、NDBは自己充電が可能で、デバイスの寿命以上に充電状態を持続する。バッテリー寿命は最大2万8000年だとしている。

ユーザーの安全を最大限に確保するために、エネルギー源のアイソトープは、もっとも硬く損傷または破損しにくい材料の1つである多層の合成ダイヤモンドで保護されている。このダイヤモンドが非弾性散乱によって生じるエネルギーを吸収し、電力へと変換する仕組みだ。

NDBバッテリーの2つの概念実証は、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ヴェンディッシュ研究所で行われた。どちらの概念実証でも、同バッテリーは40%という画期的な電荷収集効率を示した。

このユニバーサルバッテリーは自己充電式のため、過剰な電荷はコンデンサ、スーパーコンデンサ、二次電池などの二次電荷ストレージに貯蔵される。NDBは、航空機やロケットから電気自動車、補聴器、スマートフォン、センサーなど、あらゆるサイズのデバイスや機械に電力を供給できる。現在、最初のNDB商用プロトタイプバッテリーの開発が進行中で、2020年後半に利用可能になる予定だ。

fabcross for エンジニアより転載)

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