أعلن علماء ومهندسون من هيئة الطاقة الذرية البريطانية (UKAEA) وجامعة بريستول عن النجاح في إنشاء أول بطارية كربون 14 ألماس في العالم.
يمكن أن توفر تقنية البطاريات الجديدة هذه مصدرًا موثوقًا للطاقة لآلاف السنين، وذلك بفضل استخدامها لنظير الكربون 14 المشع.
هذا الاختراق لديه القدرة على إحداث ثورة في مجموعة من التطبيقات، من الأجهزة الطبية إلى استكشاف الفضاء.
يؤكد البيان الصحفي الصادر عن UKAEA أن بطارية الكربون 14 الماسية تمثل خطوة مهمة إلى الأمام في مجال ابتكار الطاقة. ومن خلال تسخير طاقة الكربون 14، تولد البطارية مستويات منخفضة من الطاقة من التحلل الإشعاعي للنظير، الذي يبلغ نصف عمره 5700 عام.
ويعمل الماس كغلاف وقائي للكربون 14، مما يضمن السلامة مع الحفاظ على قدرته على توليد الطاقة.
تطبيقات في الأجهزة الطبية
أحد التطبيقات المحتملة الرئيسية لهذه التكنولوجيا هو في الأجهزة الطبية. يمكن استخدام بطاريات الماس المتوافقة حيويًا في عمليات زرع الأعضاء مثل أجهزة العين وأجهزة السمع وأجهزة تنظيم ضربات القلب.
ومن شأن هذه البطاريات أن تقلل من الحاجة إلى الاستبدال وتقلل من الضيق الذي يسببه للمرضى. وأوضحت سارة كلارك، مديرة دورة وقود التريتيوم في UKAEA، “توفر البطاريات الماسية طريقة آمنة ومستدامة لتوفير مستويات مستمرة من الطاقة بالميكرووات.”
استخدامها في البيئات القاسية.
وفقًا لـ UKAEA، فإن العمر الطويل للبطارية يجعلها مثالية للاستخدام في البيئات القاسية، سواء على الأرض أو في الفضاء. على سبيل المثال، يمكن لهذه البطاريات تشغيل أجهزة مثل علامات الترددات الراديوية النشطة (RF)، والتي تُستخدم لتتبع وتحديد الأجسام مثل المركبات الفضائية أو الحمولات.
يقال إن القدرة على العمل لعقود من الزمن دون الحاجة إلى الاستبدال تجعل بطاريات الكربون 14 الماسية خيارًا واعدًا لكل من المهام الفضائية والتطبيقات الأرضية البعيدة، حيث لا يكون استبدال البطاريات التقليدية ممكنًا.
كيف تعمل بطارية الكربون 14 الماس
توضح UKAEA أن بطارية الكربون الماسية 14 تولد الطاقة عن طريق التقاط الإلكترونات سريعة الحركة التي يتم إنتاجها أثناء التحلل الإشعاعي للكربون 14. وهذا مشابه لكيفية تحويل الألواح الشمسية الضوء إلى كهرباء، ولكنها بدلاً من ذلك تستخدم حركة الإلكترونات داخل الماس. إن العمر الطويل للكربون 14 يعني أن البطارية يمكنها توفير الطاقة بمستويات منخفضة لآلاف السنين.
التعاون بين UKAEA وجامعة بريستول
تشير التفاصيل إلى أن تطوير هذه البطارية أصبح ممكنًا من خلال تعاون العلماء والمهندسين من كل من UKAEA وجامعة بريستول.
عملت الفرق معًا لبناء جهاز ترسيب البلازما، وهو جهاز متخصص يستخدم لزراعة الماس في حرم كولهام الجامعي التابع للمملكة المتحدة. وأشار البروفيسور توم سكوت من جامعة بريستول إلى أن “ويمكن لتكنولوجيا الطاقة الصغيرة لدينا أن تدعم مجموعة كاملة من التطبيقات المهمة، بدءًا من تقنيات الفضاء والأجهزة الأمنية وحتى الغرسات الطبية. وأضاف أن الفريق متحمس لاستكشاف هذه الإمكانيات بشكل أكبر مع شركاء في الصناعة والبحث.
