يعتبر نفاد البطاريات مشكلة مستعصية لمنتجي الهواتف المحمولة والسيارات الكهربائية والعديد من الأجهزة التي تعمل بالبطارية ويحتاج تشغيلها إلى إعادة شحن البطاريات المشغلة بشكل دوري، كما توجد حاجة إلى مثل هذه البطاريات في المجال الطبي أيضاً، حيث يتم بواسطتها تشغيل الكثير من الأجهزة في المستشفيات، وتُستخدم أيضاً في المركبات الفضائية.
مؤخراً توصل خبراء وباحثون إلى حل نهائي لمشكلة نفاد البطاريات وعدم توفر إماكنية الشحن دوماً، حيث ابتكروا بطارية خارقة Nano Diamond Battery تعمل بتكنولوجيا نووية وتُعمر لمدة تصل إلى 28 ألف سنة من دون الحاجة إلى إعادة شحنها، ما يعني أن البطارية الواحدة قد يتوارثها المستخدمون جيلاً بعد آخر بدون الحاجة إلى إعادة شحنها ولا استبدالها.
وأطلقت الشركة الأمريكية صاحبة الابتكار, على البطارية اسم “دايموند” Nano Diamond Battery وهي تعمل بالتكنولوجيا النووية، حيث يعتمد إنتاجها على النفايات النووية المشعة، لكن المنتجين يؤكدون أنها آمنة للاستخدام البشري، ومحصنة من العبث.
وحسب تقرير نشرته صحيفة “دايلي ميل” البريطانية، فسوف تعمل بطارية دايموند Nano Diamond Battery لمدة 28 ألف عام ويمكن أن يتم طرحها للبيع بحلول عام 2023.
وتؤكد الشركة المنتجة أن البطارية النووية “آمنة للبشر” لأنها مغلفة بمادة مانعة للعبث، ويدعي المطورون أن البطارية التي تعمل بالنفايات النووية يمكن أن تحافظ على مركبة فضائية أو مستشفى يعمل لمدة 28 ألف سنة بدون الحاجة إلى إعادة شحنها أو استبدالها.
والشركة المنتجة لبطارية “دايموند” هي “Nano Diamond Battery” وتتخذ من ولاية كاليفورنيا في الولايات المتحدة مقراً لها، وتقول الشركة إن “هذه البطارية ستُغير العالم”.
وتأمل الشركة في البدء ببيع البطارية للشركاء التجاريين، بما في ذلك وكالات الفضاء لبعثات طويلة الأمد، في غضون العامين المقبلين.
وتعمل شركة “NDB” أيضاً على إنتاج البطارية التي يمكنها تشغيل هاتف ذكي أو سيارة كهربائية لمدة تصل إلى عقد من الزمن بدون الحاجة إلى إعادة شحن.
ولم يتم الكشف عن أي تفاصيل حول الأسعار من قبل شركة التكنولوجيا الناشئة التي أعلنت عن هذا الابتكار، والتي قالت إنها لا تزال في مرحلة التطوير.
وتتضمن هذه التقنية الجمع بين النظائر المشعة المأخوذة من النفايات النووية مع طبقات من الألماس النانوي المغطى بألواح مكدسة في خلية بطارية، بحسب “دايلي ميل”.
ويعمل التوصيل الحراري الجيد للغاية للماس المجهري على تحريك الحرارة بعيداً عن النظائر المشعة بسرعة تولد المعاملة الكهرباء.
وتعتمد البطارية المبتكرة على تقنية تسمى الألماس الفولتية النووية “DNV” التي قدمها العلماء في عام 2016 من جامعة بريستول البريطانية باستخدام كتل الغرافيت النفايات.
وحسب “دايلي ميل” فهذه التقنية هي الأنسب للأجهزة التي تحتاج إلى كمية قليلة من الكهرباء ولكن مستمرة على مدى فترة طويلة من الزمن بسبب انخفاض إنتاج الطاقة.
ونظام “NDB” قادر على العمل في المنتجات الاستهلاكية عن طريق إضافة طبقات وطبقات من الماس وألواح النفايات المشعة لزيادة إجمالي إنتاج الطاقة.
وقال الرئيس التنفيذي للشركة المنتجة إن “هذه البطارية لها ميزتان مختلفتان، أحدها أنها تستخدم النفايات النووية وتحولها إلى شيء جيد. والثاني هو أنها تعمل لفترة أطول بكثير من البطاريات الحالية”.
وعملت الشركة أيضاً على ضمان سلامة المواد وعدم تمكن الأشخاص من الوصول بسهولة إلى المواد المشعة داخل خلايا الطاقة المكدسة.
وقال المتحدث باسم الشركة إن الشرائح المكدسة داخل البطارية مطلية بطبقة من الألماس متعدد البلورات المعروف بكونه أكثر المواد موصلة حراريا.
وتتمتع هذه المادة أيضاً بالقدرة على احتواء الإشعاع داخل الجهاز وهي أصعب مادة، وهي أقوى 12 مرة من الفولاذ المقاوم للصدأ، حسب ما يقول العلماء.
وأضاف المتحدث: “هذا يجعل منتجنا شديد الصلابة ومقاوم للعبث”.
وتشمل حالات الاستخدام امتلاك ساعة ببطارية “NDB” صغيرة يمكن نقلها من جيل إلى جيل بدون الحاجة إلى استبدال مصدر الطاقة.
وقد تعمل بطاريات الماس في يوم من الأيام على تشغيل الأقمار الاصطناعية، مما يوفر لها طاقة احتياطية كافية للخروج من المدار في نهاية عمرها، أو المجسات التي تتجه إلى الفضاء السحيق لآلاف السنين.
وقال الشركة على موقعها على الإنترنت: “الرغبة البشرية في استكشاف الفضاء تغذيها الإثارة لاستكشاف المجهول”.
وأدت التطورات الأخيرة في تكنولوجيا الفضاء وظهور أول طائرات كهربائية مأهولة إلى زيادة الطلب على أنظمة البطاريات، والذي أعاقته المخاوف المتعلقة بطول العمر والسلامة.
ويمكن استخدام البطارية المبتكرة لتشغيل الطائرات بدون طيار والطائرات الكهربائية والمركبات الفضائية والمحطات مع السماح بنشاط أطول.
ويمكن أيضاً استخدام أجهزة المستقبل لتشغيل هاتف ذكي أو كمبيوتر محمول يحتوي كل منها على مولد طاقة مصغر يدوم طوال مدة الجهاز نفسه بدون الحاجة إلى الشحن على الإطلاق.
وأضافت الشركة: “يمكن للأجهزة الطبية الموجودة في الموقع والقابلة للزرع مثل المعينات السمعية وأجهزة تنظيم ضربات القلب على التوالي الاستفادة من عمر البطارية الطويل في عبوة أصغر مع مزايا إضافية تتعلق بالسلامة وطول العمر”.
