Výzkumný tým Univerzity v Bristolu vyvinul syntetický diamant, který je schopný z použitého jaderného paliva využít izotop uhlíku C14. Syntetický diamant se tak stane radioaktivní a vytvoří základ baterie, která vydrží tisíce let. Využití radioaktivního uhlíku z grafitových bloků jaderných elektráren by usnadnilo likvidaci jaderného odpadu.

Výzkumný projekt, který byl zahájen v roce 2017 s cílem vyvinout senzory pro monitorování použitého paliva v dočasných i konečných úložištích, potvrdil vhodnost syntetického diamantu ke sběru energie z použitého paliva a radioaktivního odpadu. Zároveň prokázal, že takto získanou energii lze využít k dalšímu napájení.

Vedoucí projektu, profesor Tom Scott, uvádí, že odstranění izotopu C14 povede ke snížení radioaktivity odpadu, tím usnadní nakládání s ním a významně sníží náklady na jeho uskladnění, resp. hlubinné uložení.

Nově vzniklé diamantové baterie nemají velký výkon. Baterie s 1 gramem C14 vyrobí asi 15 joulů energie za den. Zásadní výhodou je však délka jejich provozu. Vzhledem k poločasu rozpadu izotopu C14 spotřebuje diamantová baterie 50 % své energie za 5730 let. Předpokládá se, že by se daly využívat v zařízeních, která nejsou náročná na spotřebu, ale není možné v nich snadno měnit baterie, jako například v medicíně pro kardiostimulátory, či naslouchátka, pro satelity, autonomní drony apod. Přitom uhlík C14, který je nebezpečný při spolknutí, vdechnutí nebo doteku, je neškodný, pokud je uzavřen do diamantu.

Profesor Scott potvrdil záměr vybudovat zařízení na výrobu diamantových baterií v odstavené jaderné elektrárně Berkeley v Gloucestershire v Anglii, jejímž palivem byl přírodní kovový uran ve formě tyčí pokrytých slitinou hořčíku a hliníku a využívat přímo z nich izotop C14. Odpadu z grafitových bloků je ve Velké Británii podle odhadu 95 000 tun. V lednu začaly práce na odstraňování radioaktivního odpadu z této elektrárny, 30 let poté, co byla vyřazena z provozu v roce 1989. Výzkumný tým Univerzity v Bristolu prováděl mj. finanční modelování a došel k závěru, že při využití vhodného vstupního plynu, který se používá při výrobě syntetických diamantů (proces chemické depozice z plynné fáze – CVD), budou náklady na výrobu diamantových baterií relativně malé a považuje odstavenou elektrárnu Berkeley za ideální místo k zahájení výroby.

Zdroj: ENERGETIK EU 02/2020