Μια ομάδα ερευνητών από το Ohio State University ανέπτυξε μια πρωτότυπη μπαταρία ικανή να μετατρέψει τα πυρηνικά απόβλητα σε ηλεκτρική ενέργεια, μια τεχνολογία που θα μπορούσε πραγματικά να αποτελέσει ένα σημαντικό βήμα προς τα εμπρός στον τομέα της ενέργειας και στη διαχείριση των ραδιενεργών υλικών.
Ποια είναι η αρχή πίσω από αυτή την καινοτομία; Με αυτή τη μπαταρία, η περιβαλλοντική ακτινοβολία γάμμα από τα χρησιμοποιημένα πυρηνικά καύσιμα χρησιμοποιείται για την τροφοδοσία ηλεκτρονικών συσκευών, προσφέροντας μια καθαρότερη και πιο αποδοτική πηγή ενέργειας. Η μπαταρία χρησιμοποιεί τους λεγόμενους «κρυστάλλους σπινθηρισμού», οι οποίοι έχουν την ιδιότητα να εκπέμπουν φως όταν εκτίθενται σε ακτινοβολία. Το φως αυτό στη συνέχεια συλλαμβάνεται από ηλιακά κύτταρα που, παρόμοια με αυτά των ηλιακών συλλεκτών οροφής, το μετατρέπουν σε ηλεκτρική ενέργεια.
Το πρωτότυπο που δοκιμάζεται προς το παρόν έχει το μέγεθος ενός κύβου τεσσάρων κυβικών εκατοστών και προς το παρόν οι ερευνητές δοκίμασαν την μπαταρία χρησιμοποιώντας δύο ραδιενεργά ισότοπα που βρίσκονται συνήθως στα αναλωμένα πυρηνικά καύσιμα: το καίσιο-137 και το κοβάλτιο-60. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι η μπαταρία παρήγαγε 288 νανοβάτ με το καίσιο-137 και ένα πιο σημαντικό 1,5 μικροβάτ με το κοβάλτιο-60, αρκετή ενέργεια για να τροφοδοτήσει έναν μικρό αισθητήρα. Μικρές ποσότητες προς το παρόν, αλλά ο Raymond Cao, επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης, αναφέρει ότι μπορούν να γίνουν πολύ περισσότερα.
Αν και η περισσότερη ισχύς για τα σπίτια και τα ηλεκτρονικά είδη μετριέται σε κιλοβάτ, αυτό υποδηλώνει ότι με τη σωστή πηγή ενέργειας, τέτοιες συσκευές θα μπορούσαν να επεκταθούν για εφαρμογές σε επίπεδο Watt ή και παραπάνω.
Η τεχνολογία αυτή προσφέρει μια πολλά υποσχόμενη λύση στις προκλήσεις που θέτουν τα ραδιενεργά απόβλητα, ένα σημαντικό υποπροϊόν της παραγωγής ενέργειας από πυρηνικούς σταθμούς.
Διαβάστε επίσης
Με τη μετατροπή αυτών των αποβλήτων σε ηλεκτρική ενέργεια, η μπαταρία προσφέρει μια πιθανή πορεία για τη μετατροπή μιας επιβάρυνσης σε πολύτιμο πόρο. Επιπλέον, ο σχεδιασμός της μπαταρίας την καθιστά ιδιαίτερα κατάλληλη για περιβάλλοντα όπου υπάρχουν ήδη υψηλά επίπεδα ραδιενέργειας, όπως εγκαταστάσεις αποθήκευσης πυρηνικών αποβλήτων, εξερεύνηση σε βαθιά θάλασσα, ακόμη και διαστημικές αποστολές.
«Ευτυχώς, αν και η ακτινοβολία γάμμα που χρησιμοποιήθηκε σε αυτή την εργασία είναι περίπου εκατό φορές πιο διεισδυτική από μια κανονική ακτινογραφία ή αξονική τομογραφία, η ίδια η μπαταρία δεν ενσωματώνει ραδιενεργά υλικά, πράγμα που σημαίνει ότι εξακολουθεί να είναι ασφαλής στο άγγιγμα», επεσήμαναν οι ερευνητές. Η μελέτη ανέδειξε επίσης τον αντίκτυπο του σχεδιασμού του κρυστάλλου σπινθηρισμού στην ισχύ εξόδου, με τους μεγαλύτερους όγκους και επιφάνειες να βελτιώνουν την απορρόφηση της ακτινοβολίας και τη μετατροπή του φωτός.
«Πρόκειται για αποτελέσματα αιχμής όσον αφορά την ισχύ εξόδου», κατέληξε ο Ibrahim Oksuz, συν-συγγραφέας της μελέτης. «Αυτή η διαδικασία δύο βημάτων βρίσκεται ακόμη σε προκαταρκτικό στάδιο, αλλά το επόμενο βήμα είναι η παραγωγή περισσότερων Watt με δομές μεγαλύτερης κλίμακας».
[via]
