Wulkan Stromboli we Włoszech jest jednym z bardziej aktywnych wulkanów na Ziemi, a ostatni jego wybuch miał miejsce w 2019 roku. Pozostaje on obiektem zainteresowań wielu badaczy, jednak z uwagi na jego wysoką aktywność, zbieranie danych w jego pobliżu jest wysoce ryzykowne.

Stromboli volcano has erupted again today, after the event of July 3, spewing plumes of ash and smoke into the air and sending a river of lava into the sea. This is a video capture by Elena Schiera while fleeing from the island [videos and photos, IG: https://t.co/yptDQ0ZMxC] pic.twitter.com/ZFEV9qXLAj

— MapScaping (@MapScaping) August 29, 2019

Naukowcy z Uniwersytetu w Bristolu zbudowali niewielkiego robota i nazwali go „smoczym jajem”. Robot, którego wymiary nie przekraczają 32 centymetrów, wykonany był w postaci kapsuły czujnikowej, a zasilany był energią jądrową, która pochodziła z radioaktywnej baterii o wielkości porównywalnej do kostki czekolady. Autonomiczne czujniki zawarte w tym robocie przeznaczone są do monitorowania aktywności wulkanicznej. Znacząco usprawniło to prace i pozwoliło na poznanie nieznanych dotąd szczegółów związanych z procesami naturalnymi. Grupa pracowników pod kierownictwem profesora Toma Scotta, który zajmujące się materiałami i procesami z nimi związanymi, oraz profesora inżynierii elektrycznej Bernarda Starka na tym nie poprzestała na tym kroku. W ostatnich latach swoją uwagę skupili na opracowaniu baterii atomowej, czyli wspomnianego już „smoczego jaja”. Wydawać by się mogło, że nie jest to nic, czego wcześniej byśmy nie znali, jednak założeniem było opracowanie baterii w taki sposób, żeby mogła ona działać przez tysiące lat bez ładowania czy konieczności wymiany na nową. Jednocześnie wiadomo, że serce wulkanu jest ekstremalnym środowiskiem do badań.

Bateria opracowana przez naukowców w Bristolu zbiera cząsteczki radioaktywnych diamentów pochodzenia wulkanicznego. Jest przeciwieństwem znanych nam baterii wykorzystywanych w nowoczesnych urządzeniach elektronicznych.

Tom Scott i chemik Neil Fox w celu skomercjalizowania swojej baterii diamentowej założyli firmę Arkenlight. Zakładają że pierwsze tego typu baterie trafią na rynek do 2024 roku. Nie będą to znane nam baterie do laptopów czy smartfonów. Baterie tego typu wymagają dostarczania dużej energii przez krótki czas, natomiast badacze z Bristolu pracują nad odwrotnym efektem – chcą zbudować urządzenie, które będzie dostarczało małej ilości energii w relatywnie długim czasie. Baterie tego typu z powodzeniem mogą zostać wykorzystywane do zasilania alarmów przeciwpożarowych i rozruszników serca. Obawy związane z zagrożeniem dla zdrowia, związane z obecnością radioaktywnego urządzenia w bezpośredniej okolicy człowieka, są jak najbardziej zrozumiałe, jednak nie ma się o co martwić.

Cząsteczki beta pochodzące z takiego promieniowania zostaną skutecznie zatrzymane przez kilkumilimetrową ścianę baterii, a rozpad takiej baterii nie będzie powodował resztek w postaci odpadów nuklearnych.

– Wnętrze nie jest prawie w ogóle radioaktywne, a to czyni je bardzo bezpiecznymi dla ludzi – mówi Lance Hubbard, naukowiec z Pacific Northwest National Laboratory, niezwiązany z Arkenlight. W przypadku powodzenia Arkenlight będziemy mieli dostęp do praktycznie niewyczerpanych zasobów surowca do produkcji baterii jądrowych. Firma nie wykonała jeszcze betawoltaicznych ogniw przy użyciu jądrowych odpadów, jednak, jak sami twierdzą, mają na to jeszcze czas, zanim technologia wejdzie do użytku codziennego. Zwłaszcza biorąc pod uwagę fakt, że podpisali kontrakt z Europejską Agencją Kosmiczną odnośnie opracowania diamentowych baterii, które miałyby za zadanie emitować słaby sygnał radiowy do identyfikacji satelity przez tysiące lat. Ponadto Arkenlight zajmuje się opracowaniem gammawoltaicznych ogniw, które będą pochłaniać promieniowanie gamma pochodzące z odpadów jądrowych. Pozwoliłoby to na późniejsze wykorzystanie go do wytwarzania energii elektrycznej.

Tekst: Katarzyna Brzeska
Zdjęcie główne: Wired, South West Nuclear Hub