Wissenschaftler*innen der britischen Atomenergiebehörde (UKAEA) und der Universität Bristol haben die erste Kohlenstoff-14-Diamantbatterie der Welt entwickelt. Diese Batterie könnte Geräte für Tausende von Jahren mit Energie versorgen und ist somit eine sehr langlebige Energiequelle. Sie nutzt das radioaktive Isotop Kohlenstoff-14, das auch in der Radiokohlenstoffdatierung verwendet wird, um die Diamantbatterie zu erzeugen.
Allerdings handelt es sich dabei nicht um einen Naturdiamanten, sondern um einen künstlich hergestellten.
Wie funktioniert die Diamantbatterie?
Die Kohlenstoff-14-Diamantbatterie funktioniert, indem sie den radioaktiven Zerfall von Kohlenstoff-14 nutzt, dessen Halbwertszeit 5.700 Jahre beträgt, um geringe Mengen an Energie zu erzeugen. Sie funktioniert ähnlich wie Solarzellen, die Licht in Strom umwandeln, aber anstelle von Lichtteilchen (Photonen) fangen sie schnell bewegte Elektronen aus der Diamantstruktur ein.
Viele Anwendungen möglich
Diamantbatterien könnten in verschiedenen Bereichen bedeutende Anwendungen finden. Sie sind biokompatibel und könnten in medizinischen Geräten wie Implantaten, Hörgeräten und Herzschrittmachern eingesetzt werden, wodurch der Bedarf an Ersatz und der Stress für Patient*innen verringert wird.
Außerdem wären Diamantbatterien in extremen Umgebungen, sowohl im Weltraum als auch auf der Erde, nützlich, wo der Austausch herkömmlicher Batterien schwierig ist. Sie könnten beispielsweise Radiofrequenz-Tags (RF) antreiben, die zur Identifikation und Verfolgung von Geräten, wie Raumfahrzeugen oder Nutzlasten, über Jahrzehnten hinweg verwendet werden. Das würde Kosten sparen und die Lebensdauer dieser Geräte verlängern.
Professor Tom Scott, Professor für Materialwissenschaften an der Universität Bristol, erklärte: „Unsere Mikropower-Technologie kann eine Vielzahl wichtiger Anwendungen unterstützen, von Raumfahrttechnologien und Sicherheitsgeräten bis hin zu medizinischen Implantaten. Wir freuen uns darauf, all diese Möglichkeiten in den kommenden Jahren in Zusammenarbeit mit Partnern aus der Industrie und der Forschung zu erkunden.“
„Diamantbatterien bieten eine sichere und nachhaltige Möglichkeit, kontinuierlich Mikrowatt-Leistung zu liefern. Sie nutzen eine neue Technologie, bei der ein künstlicher Diamant kleine Mengen an Kohlenstoff-14 sicher umschließt“, sagte Sarah Clark, Direktorin des Tritium Fuel Cycle bei der UKAEA.
Allerdings ist die Forschung nicht so ganz neu – Daran wurde bereits seit einigen Jahren gearbeitet.
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