Το πρωτότυπο δοκιμάστηκε και μπορεί να συμβάλει στην αντιμετώπιση του προβλήματος των ραδιενεργών «σκουπιδιών»
Ερευνητές στο Πολιτειακό Πανεπιστήμιο του Οχάιο ανέπτυξαν μια μπαταρία που μπορεί να μετατρέψει τα πυρηνικά απόβλητα σε ηλεκτρική ενέργεια.
Αυτή η καινοτόμος τεχνολογία χρησιμοποιεί την «ακτινοβολία Γ» του περιβάλλοντος από το αναλωμένο πυρηνικό καύσιμο έως τα ηλεκτρονικά ηλεκτρικά συστήματα και προσφέρει μια καθαρότερη και πιο αποδοτική πηγή ενέργειας.
«Κάτι που θεωρείται απόβλητο και από τη φύση μας, προσπαθούμε να το μετατρέψουμε σε θησαυρό», δήλωσε ο Raymond Cao (επικεφαλής συντάκτης της μελέτης).
Χρήση κρυστάλλων σπινθηριστή για μπαταρία
Η πυρηνική ενέργεια είναι μια αξιόπιστη πηγή ενέργειας. Ωστόσο, παράγει ραδιενεργά απόβλητα που εκπέμπουν «ακτινοβολία Γ» η οποία είναι μια μορφή ενέργειας που παραδοσιακά ήταν δύσκολο να αξιοποιηθεί με ασφάλεια.
Η πρωτότυπη μπαταρία της ομάδας του Οχάιο λύνει αυτό το πρόβλημα χρησιμοποιώντας κρυστάλλους σπινθηριστή οι οποίοι εκπέμπουν φως όταν εκτίθενται σε ακτινοβολία.
Αυτό το φως στη συνέχεια συλλαμβάνεται από ηλιακές κυψέλες, οι οποίες, όπως και εκείνες που βρίσκονται στους ηλιακούς συλλέκτες στην ταράτσα, το μετατρέπουν σε ηλεκτρική ενέργεια.
«Η ιδέα της πυρηνικής μπαταρίας είναι πολλά υποσχόμενη.
Υπάρχουν ακόμη πολλά περιθώρια βελτίωσης, αλλά πιστεύω ότι στο μέλλον, αυτή η προσέγγιση θα χαράξει έναν σημαντικό χώρο για τον εαυτό της τόσο στη βιομηχανία παραγωγής ενέργειας όσο και στη βιομηχανία αισθητήρων», υποστήριξε ο Cao.
Τεχνικά στοιχεία της μπαταρίας
Η μπαταρία έχει περίπου το μέγεθος ενός κύβου 4 κυβικών εκατοστών.
Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν 2 κοινά ραδιενεργά ισότοπα που βρέθηκαν σε χρησιμοποιημένο πυρηνικό καύσιμο, το καίσιο-137 και το κοβάλτιο-60, για να δοκιμάσουν το πρωτότυπο.
Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι η μπαταρία παρήγαγε 288 νανοβάτ με καίσιο-137 και ένα πιο ουσιαστικό 1,5 μικροβάτ με κοβάλτιο-60, αρκετά για να τροφοδοτήσει έναν μικρό αισθητήρα.
Αντιμετώπιση του προβλήματος των ραδιενεργών αποβλήτων
Αυτή η τεχνολογία προσφέρει μια πολλά υποσχόμενη λύση στις προκλήσεις που τίθενται από τα ραδιενεργά απόβλητα, ένα σημαντικό υποπροϊόν της παραγωγής πυρηνικής ενέργειας.
Οι πυρηνικοί σταθμοί παρέχουν περίπου το 20% της ηλεκτρικής ενέργειας των Ηνωμένων Πολιτειών με ελάχιστες εκπομπές αερίων θερμοκηπίου.
«Ωστόσο, αυτά τα συστήματα δημιουργούν ραδιενεργά απόβλητα, τα οποία μπορεί να είναι επικίνδυνα για την ανθρώπινη υγεία», ανέφεραν οι ερευνητές σε δελτίο Τύπου.
Μετατρέποντας αυτά τα απόβλητα σε ηλεκτρική ενέργεια, η μπαταρία προσφέρει μια πιθανή οδό για τη μετατροπή μιας υποχρέωσης σε πολύτιμο πόρο.
Επιπλέον, ο σχεδιασμός της μπαταρίας την καθιστά ιδιαίτερα κατάλληλη για περιβάλλοντα όπου υπάρχουν ήδη υψηλά επίπεδα ακτινοβολίας, όπως εγκαταστάσεις αποθήκευσης πυρηνικών αποβλήτων, εξερεύνηση βαθέων υδάτων, ακόμη και διαστημικές αποστολές.
«Η μπαταρία δεν ενσωματώνει ραδιενεργά υλικά, πράγμα που σημαίνει ότι είναι ακόμα ασφαλές να αγγίξει», τόνισαν οι ερευνητές.
Ο αντίκτυπος του σχεδιασμού στην απόδοση ισχύος
Η μελέτη τόνισε επίσης την επίδραση του σχεδιασμού του κρυστάλλου του σπινθηριστή στην ισχύ εξόδου, με μεγαλύτερους όγκους και επιφάνειες που ενισχύουν την απορρόφηση ακτινοβολίας και τη μετατροπή φωτός.
Η τεχνολογία δείχνει πολλά υποσχόμενη, αλλά η κλιμάκωσή της για ευρύτερες εφαρμογές θα απαιτήσει την αντιμετώπιση του κόστους παραγωγής και τη διεξαγωγή περαιτέρω έρευνας.
Αυτή η εξέλιξη αντιπροσωπεύει ένα σημαντικό βήμα προς μια πιο βιώσιμη και αποτελεσματική χρήση της πυρηνικής ενέργειας.
www.worldenergynews.gr
