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Baterías de diamantes a partir de desechos nucleares

December 13, 2016

 

Durante siglos los diamantes han sido una de las piedras preciosas más codiciadas en el mundo, basta con observar las campañas de publicidad de diferentes empresas para empujarnos a compra una piedra que realmente no tiene ninguna función más que adornar la mano, brazo, orejas o cuello de una persona.

 

Es uno de los gastos que aún sigo sin comprender ya que es algo que no tiene una utilidad, es una piedra no más; es aquí donde cobra mayor fuerza la frase “cada quien le da valor a lo que quiere”, sólo que el valor que le hemos dado a lo largo de los años ha sido exagerado y sin sentido.

 

Lo interesante de los diamantes es que están hechos de alótropos de carbono y su dureza y alta dispersión de luz los hacen útiles no sólo para la joyería, sino para usos industriales y energéticos. Un momento ¿diamantes en una industria? para los que defienden la pureza del diamante y que tienen joyas de este tipo pensarán que es una locura, pero las aplicaciones que tiene un diamante en el sector industrial son variadas.

 

El diamante es el mineral natural más duro conocido, lo que lo convierte en una abrasivo excepcional y permite mantener su pulido extremadamente bien, aún no se conocen sustancias naturales que puedan cortarlo excepto otro diamante. Pero, ¿cómo se puede usar en el sector energético?

 

La energía nuclear es libre de carbón, lo que la convierte en una alternativa atractiva y práctica ante los combustibles fósiles ya que no contribuyen al calentamiento global, aunque es un mayor peligro en comparativa con las energías como la eólica o solar. El contra de utilizar esta alternativa son los desechos nucleares los cuales deben mantenerse resguardados por más de 1,000 años. El combustible nuclear se compone de pastillas de cerámica de uranio-235 colocado dentro de barras de metal. Después de la fisión, quedan dos isótopos radiactivos: cesio-137 y estroncio-90.

 

Cada uno de ellos tiene una vida media de 30 años, lo que significa que la radiación no existirá en este periodo de tiempo. Pero en también se crean en el proceso residuos transuránicos, tales como Plutonio-239; este tiene una vida media de 24 mil años. Estos materiales son altamente radiactivos, por lo que son extremadamente peligrosos de manejar, incluso con si la exposición es a corto plazo.

 

De acuerdo con un informe de Euro Nuclear, actualmente se tiene un censo de 450 plantas nucleares alrededor del mundo. Una planta típica crea acerca de 2,300 toneladas de desperdicio de forma anual; para dimensionar esta cifra, sólo Estados Unidos tiene almacenadas 75 mil toneladas de desechos nucleares y aunque están resguardas con mucho cuidado, son vulnerables a desastres naturales, errores humanos o terrorismo, igualmente el almacén de estos desechos tiene un costo elevado y este gasto normalmente es pagado por las personas en forma de impuestos.


Un grupo de investigadores de la Universidad de Bristol en el Reino Unido tiene la solución a los desechos tóxicos de las plantas nucleares. El geoquímico Dr. Tom Scott y otros colegas han inventado un método para encapsular los desechos nucleares dentro de diamantes, los cuales funcionan como una batería y podrían proporcionar un suministro de energía limpia durante miles de años

 

De acuerdo con el Dr. Scott, no hay emisiones de carbono ni de gases de efecto invernadero, así como cero preocupaciones por la seguridad en cuanto al manejo de estos ya que la radiación está asegurada dentro del diamante; al mismo tiempo, el diamante genera una corriente de electricidad pequeña pero constante. Se utilizó el Nickel-63, el cual es un isótopo inestable, para un primer acercamiento… el resultado fue una batería con una vida de un siglo.

 

Existen sustancias que podrían superar los 5000 años de vida y de paso reducirían el problema del desperdicio nuclear porque la mayoría de los reactores nucleares cubren los bloques de desechos radioactivos con una capa de Carbono-14, el cual es un isótopo radiactivo con una vida media de 5,700 años, una vez que una planta nuclear se desmantela estos bloques son almacenados.

 

Aquí es donde entra en juego el equipo del Dr. Scott, ya que al calentar los bloques, los científicos convierten el Carbono-14 en un gas, el cual se ‘agrupa’ y comprime para formar un diamante. Cada una de estas piedras preciosas emite una radiación de corto alcance la cual es contenida fácilmente por casi cualquier material sólido y dado que el diamante es el mineral más fuerte de la Tierra, se puede almacenar con seguridad en este.

 

“...Las baterías de diamantes sólo pueden generar una cantidad específica de corriente, todavía no pueden reemplazar a las baterías convencionales…”, declaró Scott a un diario inglés. “...Una pila alcalina AA de 20gr tiene una capacidad de almacenamiento de densidad de energía de 700 J/gr y si se usa de forma continua podría trabajar durante 24 horas seguidas, en cambio una batería de diamante que contenga 1 gr de C14 tendrá un rendimiento de 15 joules por día y seguirá produciendo esta cantidad de energía durante 5,730 años, por lo que su capacidad de almacenamiento de energía es de 2.7 Terajoules…”, comentó Scott a Digital Trends.

 

Esto es fascinante ya que las aplicaciones podrían ser infinitas desde la ingeniería mecánica hasta la medicina; imaginamos naves espaciales con energías limpias, satélites, aviones, drones, marcapasos… podríamos comenzar a pensar en diversas aplicaciones, y de hecho eso es lo que el Dr. Scott quiere y hagamos usando el hashtag #diamondbattery y sugerir las aplicaciones que se nos ocurran… carros, aviones, ustedes opinen y veremos que nos puede entregar el equipo del Dr. Scott.

Vía: Forbes, Euro Nuclear

Imagen: Inhabitat

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