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Diamanti capaci di convertire rifiuti nucleari in batterie infinite*

01 Dicembre 2016 221

Chi è a favore dell'energia nucleare dovrebbe ben sapere che disfarsi dei rifiuti radioattivi generati crea enormi problemi, praticamente irrisolvibili se pensiamo ai tempi di decadimento di molti dei materiali interessati. Ma dalla University of Bristol giunge una proposta alquanto curiosa e interessante, un team di fisici e chimici ha infatti trovato il modo per sfruttare questi rifiuti nucleari e produrre energia elettrica, con batterie nucleari di nuova concezione.

Un processo capace di risolvere tre importanti problemi dei nostri tempi in una sola volta. Facciamo un salto nel Regno Unito per capire meglio quale sia l'entità della questione scorie: l'isola ha infatti sfruttato per decenni blocchi di grafite nei suoi impianti nucleari e come risultato si hanno adesso 104,720 tonnellate di questo materiale radioattivo (carbonio-14). Pensate che per dimezzare il loro livello di radioattività serviranno 5,730 anni, forse un vantaggio se la vediamo da questo nuovo punto di vista.

I ricercatori hanno infatti pensato di imprigionare questo carbonio-14 all'interno di diamanti artificiali creati dall'uomo a 'basse pressioni'. Non esiste infatti una protezione migliore di questa, il materiale con radioattività a corto raggio può essere rinchiuso così dentro i diamanti e produrre energia elettrica praticamente illimitata, senza alcun pericolo per ambiente ed esseri viventi. Il carbonio-14 interagisce infatti con i cristalli del diamante, rilasciando elettroni e conseguente elettricità.

Queste batterie potrebbero così garantire operatività per secoli, anzi, millenni (*), con il 50% del potenziale che diminuirebbe dopo questi fatidici 5730 anni. Pensiamo quindi ad utilizzi realistici su droni, satelliti e navette spaziali, ma i ricercatori pensano a tantissimi altri utilizzi, perfino per alimentare dispositivi che si trovano all'interno del corpo umano come i peacemaker. D'altronde la radioattività esterna pare sia bassissima, inferiore a quella emessa da una banana.

Non ci sono particolari controindicazioni, ma è chiaro che realizzare diamanti artificialmente costa e l'unico prototipo prodotto al momento è basato sull'isotopo nickel-63, la sperimentazione su carbonio-14 è lo step successivo.


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Commenti

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Alex

Niente più banane per le scimmie senò si estinguono

Giacomo Mandees

Si, ma allora qualsiasi cosa dovremmo considerarla potenzialmente pericolosa. Esempio scemo: i bulloni per fissare i cerchi ai mozzi nelle auto! Stando al tuo ragionamento, sarebbero da considerarsi pericolosi. "E se oltre a potersi svitare per conto loro, uno decidesse di allentarli volontariamente??" Scemo tu se togli la protezione ad un oggetto potenzialmente pericoloso, non credi?

Apocalysse

Infatti è stato bonificato il lago di Seveso .... BTW Visto che è quello che avverrebbe in una centrale nucleare moderna per quanto riguarda gli scarti, quindi di cosa ti stai lamentando ?

stiga holmen

.....vai a vedere quante aree enormi sono state bonificate da scarichi industriali peggiori della cenere/diossina dopo aver bloccato ovviamente le fabbriche che inquinavano.

Invece dal nucleare non puoi bonificare, ti rendi conto vero???? Perchè non esiste una bonifica per il nucleare!!! o gli scarti li tratti in modo rigoroso subito oppure è impossibile bonificare!!

Apocalysse

Si, certo, vai a bonificare il lago di Seveso e tutte le sponde coinvolte, poi scendi dal pero ed esci con un "Oh Cazz, ma qui servono miliardi di euro" ....

stiga holmen

...non ho detto che non inquinano..ho detto che il nucleare inquina in eterno, l'altro inquinamento invece si può bonificare volendo....

glukosio

tu scherzi ma tecnicamente c'è l'unità di misura adatta all'uso: il microsievert è la radioattività emessa da una banana a un tot di distanza (non ricordo quanto), ed equivale a circa un'ora davanti al televisore a tubo catodico

Howard Stark

Esatto

Maurizio Mugelli

un materiale altamente radioattivo no, ma il c14 non e' altamente radioattivo, e' molto debolmente radioattivo.
emette radiazioni di tipo beta che possono essere schermate praticamente da qualsiasi cosa, la procedura con questo genere di materiali e' vestiti pesanti, una mascherina con filtri per la faccia e poi lavarsi bene, non usano tute nbc o simili.
in pratica e' pericoloso solo se ingerito (o respirato) quindi basta essere sicuri che non si polverizzi - ed un diamante e' abbastanza difficile da ridurre in polvere.

se fosse pericoloso come diciamo il polonio questa soluzione non sarebbe neppure ipotizzabile.

SteDS

Il dubbio che rimane, almeno a me, è sulla capacità del diamante di trattenere la radioattività. Possibile che un piccolo diamante possa isolare fino al punto da poter sostituire le batterie tradizionali senza spiacevoli effetti secondari?

Apocalysse

I fumi si disperdono ed il terreno li assorbe hai raggiunto l'apice del populismo.
Diossina, questa sconosciuta eh ? Vatti a leggere il disastro di Seveso e di come il lago e tutto intorno sia ancora inquinato, la diossina è ETERNA, non viene assorbita per un cavolo dal terreno, a meno che per te assorbita => Finisce negli animali / verdura che poi noi mangiamo.
Giusto per farti capire, la centrale a Carbone dalle parti di Genova ha un livello di radioattività intorno ad essa più alta del livello consentito da una ipotetica centrale nucleare, ma va bene così, Nucleare Cattivo a prescindere, il resto delle centrali buttano cacca in atmosfera che viene assorbito e disperso magicamente secondo la testa dell'italiano medio.
GG :)

Kevinacho Murillo

Se il progetto della costruzione e gestione viene assegnato senza graduatorie al primo pene in tiro, senza studi geologici approfonditi sul cantiere da parte di dite non associate a quelle edili , come capita tante olte purtroppo, possiamo spltanto pregare che gli ioni radioattivo ci favciano mutare in esseri più inteligenti.

Qubit

Si vabbè... immaginate se il Note7 avesse avuto sotto la scocca queste batterie nucleari.

Kevinacho Murillo

1)Si puo intuire facilmente che i risultati di quei referendum siano stati influenzati pesantemente dal disastro di Chernobyl. E mi dispiace. Perché la paura non ci porta da nessuna parte. Non è stata la paura a portare l'uomo sulla luna o in fondo agli abissi marini.
2)È vero. La fusione nucleare è molto più efficiente, ma la tecnologia per sfruttarla a livello comerciale non è ancora disponibile.
3)Se per caso non l'avevi capito, la prima frase del mio commento è uno scherzo. Ti spiego. Se sono disposto a dare l'anima per un pò di uranio impoverito, immaginati cosa sarei disposto a dare per quello arricchito.
4)Possiamo stare a discutere molti punti di vista riguardo a genitori irresponsabili che in modo egoista alimentano male ai loro bambini, oppure su disadattati sociali che si inventano dei nuovi gender per incastrare nella società. Ma in ogni caso non consideri loro persone in grado di fare scelte razionali su argomenti seri come il nucleare. Adesso hai capito il legame?

stiga holmen

...si il sito sicuro sono decine di navi fatte affondare al largo delle coste di alcune regioni....purtroppo non cambieremo mai...il soldo di oggi vale più della vita di chiuque altro domani...

stiga holmen

...quelli radioattivi in Italia, direttamente in mare...i fumi prima o poi svaniscono, con le piogge arrivano al suolo e vengono assorbiti, quelli nucleari no....fai bene i conti...

Stavus

Il mio discorso si riferiva al nucleare, non nell'investire in generale, se volessero investire nei pannelli solari sarei d'accordo (o qualsiasi altra forma di energia eco sostenibile), ma sul nucleare, in questo momento e con le nostre tempistiche, non ha senso

franky29

LoL

Andrew23

Anche tu ingegnere?

Andrew23

No, diciamo che probabilmente, in un prossimo futuro, sarò un tuo "quasi-collega"... Studio ingegneria meccanica ;) Da quello che hai scritto si capiva che sei del campo, insomma, uno studioso o uno scienziato... Il fatto è che nel campo del nucleare ci lavora così tanta gente che le opzioni erano molteplici ma, sinceramente, speravo/ipotizzavo fossi ingegnere ;)

Gabriele Di Bari

Hai ragione c'è il rischio di aumento degli spermatozoi! (ma il preservativo aiuta).

Gabriele Di Bari

Ma mica orge, a qualunque festa in cui ci sono Ragazze bendisposte :P.

Osmio76

Evidentemente ho punto lo staff, visto che hanno eliminato il commento..

Giuseppe

non ho mai detto che rifiuterei questa opportunità (anzi prima tra parentesi ti ho scritto che è OTTIMA) volevo solo dire che potrebbe essere un'arma a doppio taglio tutto qua... e cmq, per la cronaca, sono uno che mangerebbe il gatto direttamente... xD

Chisugnu

Scherzando scherzando sarebbe una cosa molto utile. La gente persa che la radioattività sia un mostro invisibile, quando non sa che è continuamente irradiata.

Gios

Si i radionuclidi del c14 li pulisci effettivamente bene e senza troppa fatica e servirebbe una esposizione molto prolungata.
Diciamo che il pericolo verrebbe solo dall'inalazione di grandi quantità.

Negli usa il governo ha sviluppato una app per usare la camera coperta da un dito come un sensore di radiazioni beta e gamma proprio per creare dei sensori distribuiti

Dean

assolutamente propongo che da adesso in poi la radioattivita' si misuri in unita' relative alla radioattivita' della banana.
- "quanto segna il contatore geiger?"
- "tutto ok, appena 0.75 banane radioattive"

Maurizio Mugelli

mi pare piu' pericoloso il tuo modo di pensare francamente, rifiutare delle opportunita' perche' potrebbero far pensare male la gente in futuro....
mi pare quasi al livello di quella gente che prende gatti ma poi li costringe a mangiare cibo vegano perche' e' contraria a nutrirsi di carne.

Giuseppe

assolutamente ed ovviamente no infatti prima ho scritto che concordavo sul discorso dello smaltimento delle scorie attuali! Quello che mi preoccupa è che un giorno si incominci a pensare che il nucleare non sia così pericoloso (o lo sia di meno) visto che le scorie sono "cosa buona"... intendo questo quando parlo di "andare in direzione" del nucleare... non vorrei che questa (ottima non mi fraintendere) scoperta incentivi ancor di più quello che a mio avviso andrebbe ridotto drasticamente...

Dean

1) ci sono stati DUE referendum a tal proposito 1987 e 2011. dal fatto che non abbiamo centrali nucleari puoi facilmente intuirne l'esito
2) il nucleare non è il metodo più efficiente.
3) l'energia nucleare usa come combustibile l'uranio arricchito (235) non quello impoverito. quello impoverito è un prodotto di scarto dell'arricchimento.
4) il legame tra vegani - teoria del gender - energia nucleare è notevole. "Ah questi maledetti Hippies"

e niente, tira tu le somme...

Chisugnu

Tra un secolo male che vada le mandi nello spazio. Una soluzione si trova. I rifiuti chimici non pensare facciano meno male, non per questo non dobbiamo utilizzare l'industria chimica, altrimenti addio medicine

Michele M.

L'affermazione resta tuttavia vera: non abbiamo esperienza su cosa voglia dire fare qualcosa che debba resistere 100000 anni. Tanto meno che debba anche essere in grado di immagazzinare scorie nucleari senza leaks, inquinando sorgenti sotterranee..

Chisugnu

Anche se esplode una centrale chimica, che tutt'oggi usiamo, succede un disastro,come successo in passato.
Poi le centrali nucleari le abbiamo al confine, quindi se esplodono i danni ce li prendiamo comunque, ma l'energia non è nostra. E inoltre la "mafia italiana" secondo te non si fa pagare anche da aziende che gestiscono nucleare all'estero? Mica tutte le scorie che ci sono in Italia vengono dal nostro paese. Dalle mie parti si dice "cornuti e mazziati"

Maurizio Mugelli

l'eni ne sta tuttora costruendo un bel po' all'estero, solo in italia gli e' proibito farne.

Chisugnu

"Nessuna costruzione umana è durata più di 100 000 anni"
Grazie, la prima costruzione dell'uomo risale a nemmeno 10000 anni fa, e mi riferisco allo Stonehenge che dopo 5000 anni è ancora integro

Chisugnu

E secondo il tuo ragionamento poiché per viaggiare nello spazio ci vorranno ancora secoli Musk che investe a fare nella sua azienda. Se non la inizi una cosa non la puoi portare a termine. Poi se hai sfiducia nella pubblica amministrazione allora che progresso potremmo mai avere? Siamo un popolo destinato a morire, non si può fare niente perché poi tutto ciò che si fa finisce in mani sbagliate

Maurizio Mugelli

err, quindi preferisci che rimangono rifiuti tossici? il riciclaggio non e' uno dei principi del credo verde?

Giuseppe

concordo. ma poi penso che se ricavi "batterie infinite" dalle scorie inevitabilmente si va nella direzione opposta delle rinnovabile... e io questo vorrei evitare...

Stefano

"il nucleare è il metodo più efficiente per produrre energia" ...mamma mia quanta ignoranza esposta senza pudore. Si può essere favorevoli, contrari, indecisi.. ci sono pro e ci sono contro.. ma quello che hai scritto è una put.. inesattezza pazzesca. L'energia nucleare non è efficiente proprio per niente, ha dei costi altissimi e questo non lo dicono solo i cosiddetti H @ter s ma è un dato di fatto.

Maurizio Mugelli

tralasciando la questione che il nucleare sia o meno valido rispetto alle rinnovabili, ci sono migliaia di tonnellate di scorie gia' presenti che necessitano di una soluzione, questo potrebbe risolverne almeno una parte.

Maurizio Mugelli

ok mettiamola nei termini tuoi visto che stiamo dicendo la stessa cosa ma con terminologia diversa - il c14 compresso in forma di diamante genera particelle beta, queste generano una carica nello stesso diamante ma e' l'interazione fra particelle beta e carbonio a generare la carica, non il diamante di per se.

la novita' della soluzione rispetto ad altre batterie betavoltaiche e' che e' totalmente autoinclusa nella scoria, non servono gas rari (tipo il prometium-147 usato in altre batterie betavoltaiche commerciali), non servono complessi sistemi di t-junction, l'half life e' lunghissimo e la batteria e' robusta e stabile da un punto di vista meccanico.
l'unico problema e' che la potenza e' relativamente bassa (15joules/giorno/grammo)

poi dicevo che volendo - visto che come tutti i materiali radioattivi il c14 e' caldo- potrebbero anche aggiungere un ulteriore termocoppia per strizzare pure lo spreco di energia termica oltre che quella beta-elettrica ma dubito che sarebbe economicamente efficiente.

Giuseppe

grazie per avermi spiegato il processo con parole semplici... ora è un po più chiaro... ma il mio commento resta ancora valido... cioè le centrali così aumenteranno il loro rendimento e quello che prima era un costo ora diventa risorsa... ripeto io preferisco puntare sulle rinnovabili!

simone pnacciah

Non hai proprio capito vedi... :
prendono la polvere di carbonio radioattiva delle barrette di grafite, le sinterizzano e poi le cuociono e pressurizzano così da farle cambiare forma allotropica. così hai dei diamanti (artificiali). radioattivi che emettono (penso) radiazione beta. A questo punto avvolgono questi diamanti con un altro strato di carbonio che fa da schermo per le radiazioni.
hai capito adesso??? lo hai visto il video o no??? perché questo che ti sto dicendo non me lo sono inventato, ti sto semplicemente descrivendo quello che vedo nel video.

Maurizio Mugelli

quindi i diamanti, senza c14, producono energia.
ok, abbiamo un genio che ha inventato l'energia infinita.

simone pnacciah

ma quali particelle beta? vedi nel video qualche altra cosa oltre al diamante? questa cosa Lhai 'dedotta' tu? io vedo semplicemente un diamante automeissivo, non so se lo vedo solo io? é il diamante stesso ad emettere emissione beta.....solo che la schermatura del rivestimento in carbonio non lo fa diventare pericoloso e Blocca la radioattività che potrebbe recare danni.

Maurizio Mugelli

io avrei scritto che i diamanti vengono usati per produrre calore? ma lo hai letto prima o dopo il quinto Schnapps?

io ho scritto l'esatto contrario, invece di usare una termocoppia il diamante fa da semiconduttore e genera direttamente energia elettrica quando viene colpito da particelle beta.
soluzione molto piu' semplice ed economica di quelle usate nelle batterie betavoltaiche in commercio attualmente.

simone pnacciah

e cosa c'entra il fatto che non l'hanno ancora saputa usare? tu hai scritto che i diamanti vengono usati per produrre 'calore'!!! dal video si capisce bene che non sarebbe proprio quello l'uso.... ma proprio come generatori di cariche elettriche.
il fatto che il diamante possa essere incapsulato attraverso un'altro strato di carbonio, e il fatto di poter ridurre le dimensioni, penso sia la novità....
di certo quello che hai scritto tu é assolutamente errato...ma non perché io sia un genio, ma perché nel video lo mostrano proprio chiaramente!

Maurizio Mugelli

non che cambi molto le cose pero' a puro titolo informativo hanno trovato dei batteri capaci di nutrirsi di materiali radioattivi.
cosa che e' gia' assurda di per se (BATTERI CHE INVECE DI CREPARE SI NUTRONO DI URANIO! come cavolo fanno ad esistere) ma in futuro potrebbero essere usati per bonificare gli scarti.

Maurizio Mugelli

le centrali nucleari producono energia estraendola dal calore prodotto dalla reazione di fissione dell'uranio, semplificando al massimo la reazione nucleare genera calore, questo riscalda dell'acqua che fa girare una turbina e la turbina genera energia elettrica.
gli scarti delle centrali rimangono radioattivi pero', a parte gli scarti diretti dell'uranio usato, ogni materiale che venga bombardato da particelle radioattive diventa a sua volta radioattivo e quindi quando la "contaminazione" raggiunge un certo livello va sostituito.
questa radioattivita' secondaria e' (da un punto di vista energetico) troppo debole per essere usata direttamente nelle centrali nucleari, pero' come dice l'articolo puo' venire riusata per altri scopi.
ad esempio le varie sonde spaziali tipo i due Voyager usano dei generatori radiologici - dei pezzetti di materiale radioattivo che sono molto caldi per la radioattivita' e che fanno funzionare dei semplici convertitori di calore-energia elettrica.
in questo caso poi si cerca di riusare altri materiali ancora piu' debolmente radioattivi, usando un sistema che trasforma direttamente le particelle beta emesse in energia elettrica, senza passare per accoppiatori termoelettrici o altro che aggiungano complessita', in modo da strizzare anche l'ultima iota di valore da questi scarti.

Michele M.

Questo è verissimo ma il problema delle scorie radioattive resta in ogni caso. Cioè, se si dovesse puntare in maniera decisa sul nucleare, ti ritroveresti montagne di materiale estremamente pericoloso che non sapresti cosa farci. Ti consiglio a tal proposito un film/documentario "Into Eternity" che analizza il problema dello stoccaggio di materiale radioattivo e come il governo Finlandese ha deciso di affrontarlo.

Per farla breve, hanno costruito questo sito che dovrebbe ospitare le scorie per 100.000 anni anche se è tutto ipotetico visto che nessuna costruzione umana è mai durata così tanto. Anche perché in 100.000 anni possono succedere tante cose: cambiamenti climatici, geologici, politici e sociali. Aldilà del costruire una struttura solida, hanno inoltre pensato a come spiegare senza far affidamento totale alla lingua (che rapidamente invecchia e muta) che quello è un luogo di morte e che non andrebbe mai visitato.

Il tutto inoltre senza trascurare la minaccia del terrorismo e corruzione. Il nucleare è la soluzione rapida ma sbagliata.

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