Sonsuz Pil: İlk Elmas Pil Binlerce Yıl Dayanacak Güç Vadediyor

Pillerin her zaman en kötü anlarda bitmek gibi bir huyu vardır—mesela matematik sınavı öncesinde hesap makinenizin pili, harika bir film başlamadan önce kumandanın pili veya elektrik kesildiğinde fenerin pili. Peki, birkaç saatlik değil de nesiller boyu sürecek pillerimiz olsa nasıl olurdu?

Bristol Üniversitesi ve Birleşik Krallık Atom Enerjisi Kurumu (UKAEA) araştırmacıları, inanılmaz uzun ömürlü dünyanın ilk karbon-14 elmas pilini geliştirdiler. Bristol Üniversitesi tarafından 4 Aralık’ta yayımlanan bir açıklamada belirtildiği üzere, bu pil organik eserleri tarihlendirmede sıkça kullanılan radyoaktif bir izotop olan karbon-14’ün bozunmasından yararlanarak cihazlara binlerce yıl güç sağlayabilir. Bu yenilikçi tasarım, çevre dostu uzun vadeli güç sağlayarak, vücudun içinden ışık yılı uzaktaki alanlara kadar, her yerdeki cihazlara hizmet edebilir.

“Elmas piller, güvenli ve sürdürülebilir bir şekilde sürekli mikrowatt seviyesinde güç sağlayabilir. Bu, küçük miktarlarda karbon-14’ü güvenli bir şekilde kaplayarak üretilmiş elmasları kullanan yeni bir teknoloji,” dedi UKAEA’de Tritium Yakıt Döngüsü Direktörü Sarah Clark.

Karbon-14 gibi radyoaktif izotoplar, daha kararlı bir elemente dönüşürken enerji yayımlayan kararsız atomlardır. Karbon-14 bozunurken elektronlar yayar ve elmas pil bu elektronları yakalayıp sabit düşük seviyelerde güç üretir, tıpkı güneş panellerinin ışığı elektriğe dönüştürmesi gibi.

“Atmosferik basınç seviyesinin altında, bu elmasın ince bir tabakasını oluşturmaya çalışıyoruz,” dedi UKAEA’de Kıdemli Proses Mühendisi Eseosa Ekanem bir videoda. “Ve bu elektronlar, bir yarı iletken malzeme olan bu elmasın içinden geçtiğinde, o elektriğin ve gücün oluşmasına yardımcı olur.” Yarı iletkenler belirli koşullarda elektrik iletebilirler.

Karbon-14’ün yarı ömrü 5.730 yıldır, yani bu süre sonunda, başlangıçtaki karbon-14 miktarının sadece yarısı bozulmuş olur, diğer yarısı ise hâlâ enerji üretmek için kullanılabilir durumda olur. Bu da elmas pilin ne kadar uzun süre dayanabileceğine dair size bir fikir verebilir.

Yapılan açıklamaya göre, bu pil tasarımının uygulamaları “oyun değiştirici” nitelikte. Pili biyouyumlu olduğundan, göz implantları ve işitme cihazları gibi tıbbi cihazlarda kullanıma uygun ve özellikle cerrahi prosedürlerle değiştirilmesi gereken cihazlar için pratik. Karbon-14’e maruz kalma dışarıdan pek sağlık riski oluşturmamakla birlikte, içsel kirlenme tehlikeli olabilir ve elmas kaplama radyoaktif bozunmanın güvenli şekilde içeride kalmasını sağlar.

Elmasın dayanıklı doğası sayesinde, pil daha aşırı koşullar altında da kullanılabilir, örneğin uzun mesafeli uzay görevlerinde, geleneksel pilleri değiştirmek o kadar kolay olmayacak yerlerde. Ayrıca radyo frekans etiketlerini—küçük veri ileten cihazlar—uzun vadeli projelerde yer alacak uzak dünya dışı veya dünyadışı yerlerde kullanabilirler.

“Mikropower teknolojimiz, uzay teknolojileri ve güvenlik cihazlarından tıbbi implantlara kadar geniş bir uygulama yelpazesini destekleyebilir,” dedi Bristol Üniversitesi’nden Tom Scott. “Önümüzdeki birkaç yıl içinde endüstri ve araştırmadaki ortaklarımızla bu olanakların hepsini keşfetmek için sabırsızlanıyoruz.”

Tıbbi ve uzay alanları sadece bundan yarar sağlamayacak. Araştırmacılar, “elmas pillerin neredeyse her şeyde kullanıldığı” bir gelecek hayal ediyor, dedi UKAEA’deki Kıdemli Proses Mühendisi Fatimah Sanni. Küçük uydular, bilgisayar çipleri, uzaktan kumandalar ve kol saatleri gibi günlük yaşamdan örnekler verdi. Elmas piller, üretimi sera gazı açısından yoğun olan ve yanlış atıldığında çevreye toksik kimyasallar salan lityum iyon pillerin yerini alabilir.

“Hoşçakal lityum iyon atık piller,” diye ekledi Sanni. “Elmas pil gibi temiz bir pilimiz olduğunda, bu iklim değişikliğini hafifletir.”

Elmas pil, bir gün pil endüstrisinde devrim yaratabilir. Umarım yangın alarmlarımıza da uygulayabiliriz ve düşük pil sinyalleri yüzünden bir daha rahatsız olmayız.