ثورة في عالم الطاقة: بطارية نووية تعمل لعقود دون شحن

مدة القراءة: 3 دقائق

جدول المحتويات

مقدمة: نهاية عصر البطاريات التقليدية

ثورة في عالم الطاقة: بطارية نووية تعمل لعقود دون شحن

في خطوة قد تغير مستقبل الطاقة، أعلن فريق علمي من معهد Daegu Gyeongbuk للعلوم والتكنولوجيا في كوريا الجنوبية عن تطوير نموذج أولي لبطارية نووية صغيرة تعمل بالكربون المشع (كربون-14)، قادرة على تزويد الأجهزة بالطاقة لعقود، وربما طوال عمر المستخدم دون الحاجة لإعادة الشحن . يعتقد أن هذه التقنية ستحدث نقلة نوعية في مجالات مثل الطب والفضاء والأجهزة الإلكترونية.

كيف تعمل هذه البطارية النووية؟

تعتمد البطارية على أشعة بيتا المنبعثة من نظير الكربون-14 المشع، والتي تحول إلى طاقة كهربائية عبر تصادم الإلكترونات مع شبه موصل من ثاني أكسيد التيتانيوم، مما يولد تيارا مستمراً. يتم احتواء الإشعاع بطبقة رقيقة من الألمنيوم، مما يجعلها آمنة للاستخدام البشري .
ويتميز الكربون-14 بمعدل تحلل بطيء (عمر النصف 5,730 عامًا)، ما يضمن استمرارية الطاقة لعقود، بل ونظريا "مدى الحياة" بالنسبة للأجهزة ذات الاستهلاك المنخفض .

مزايا تفوق بطاريات الليثيوم أيون

عمر أطول: بينما تعتمد الهواتف والأجهزة الطبية حاليًا على بطاريات ليثيوم أيون (تستمر لساعات أو أيام)، فإن البطارية النووية توفر طاقة مستدامة لعقود دون تدهور .
تقليل الأثر البيئي: تعدين الليثيوم يستهلك كميات هائلة من المياه والطاقة، بينما يستخرج الكربون-14 كناتج ثانوي من مفاعلات الطاقة النووية، مما يقلل التكلفة والضرر البيئي .
أمان أعلى: أشعة بيتا المستخدمة أقل اختراقاً من الأنواع الأخرى، ويمكن احتواؤها بمواد بسيطة مثل الألمنيوم .

تطبيقات مستقبلية واعدة

في المجال الطبي

ستلغي الحاجة لعمليات استبدال بطاريات أجهزة مثل منظمات ضربات القلب، التي تتطلب جراحات متكررة حالياً. يقول الدكتور سو إيل إن، الباحث الرئيسي: "يمكننا دمج طاقة نووية آمنة في أجهزة بحجم الإصبع" .

في الفضاء والبيئات القاسية

قد تستخدم في المركبات الفضائية أو الأجهزة العاملة تحت الماء أو في المناطق النائية، حيث يصعب شحن البطاريات التقليدية .

في الإلكترونيات الاستهلاكية

رغم أن الطاقة الناتجة حالياً مناسبة للأجهزة منخفضة الاستهلاك، إلا أن التطوير المستقبلي قد يوسع نطاق استخدامها .

التحديات والمخاوف

رغم الإنجاز العلمي، تبقى تحديات مثل:

القبول المجتمعي: قد يتردد البعض في استخدام تقنية "نووية" رغم تأكيدات العلماء على أمانها.
التكلفة الأولية: تطوير البطاريات النووية قد يكون مكلفاً، لكن توفر الكربون-14 كمخلفات نووية قد يخفض التكاليف .
التنظيم القانوني: يحتاج الأمر إلى موافقات صارمة من هيئات السلامة النووية قبل الانتشار التجاري.

مستقبل الطاقة بين يديك

يعد هذا الابتكار جزءاً من جهود عالمية لاستبدال البطاريات التقليدية. ففي جامعة بريستول البريطانية، طور العلماء بطارية نانو-نووية تعتمد على الماس والكربون-14 بقدرة عمل تصل لآلاف السنين . بينما تعمل فرق روسية على بطاريات تدوم 20 عامًا باستخدام تقنيات الطباعة ثلاثية الأبعاد .

الخلاصة

قد تكون البطارية النووية حلاً ثورياً لمشكلات الطاقة المستعصية، خاصة مع اتجاه العالم نحو تقنيات مستدامة. ورغم أن الطريق نحو التطبيق التجاري ما زال طويلاً، إلا أن النموذج الأولي يثبت أن المستقبل قادر على تجاوز حدود البطاريات الحالية.

المصادر:

للاستماع للبودكاست اضغط هــنــا

البطارية النووية | كربون-14 | أشعة بيتا | بطاريات الليثيوم | طاقة مستدامة

علىّْ الدين الإخباري