Această baterie „strălucire în întuneric” rulează pe deșeuri nucleare

Oamenii de știință au dezvoltat o baterie inovatoare care transformă energia din deșeurile radioactive în electricitate, transformând un produs secundar periculos al generarii de energie nucleară într-o sursă de energie potențială pentru aplicații specializate.

Centralele nucleare generează 18% din energia electrică în Statele Unite, potrivit Asociația nucleară mondială. În timp ce această sursă de energie nu produce emisii de carbon, aceasta generează deșeuri radioactive care pot fi periculoase din punct de vedere ecologic și rămân active timp de mii de ani.

În căutarea de a reface aceste deșeuri, o echipă de cercetare de la Ohio State University a folosit materiale de înaltă densitate care emit lumină atunci când absorb radiațiile numite cristale de scintilator combinate cu celulele solare pentru a transforma radiațiile gamma în electricitate.

„Deșeurile nucleare emit radiații gamma puternice, o formă de mare energie care poate pătrunde în majoritatea materialelor”, ” Raymond Caoautorul principal al studiului publicat în Jurnal Materiale optice: x și un profesor în inginerie mecanică și aerospațială la Ohio State, a declarat Live Science într -un e -mail. „Dispozitivul nostru folosește un scintilator, un material specializat care absoarbe aceste raze gamma și își transformă energia într-o lumină vizibilă-similar cu modul în care funcționează obiectele strălucitoare în întuneric, dar condus de radiații mai degrabă decât de lumina soarelui. Această lumină este apoi capturată de o celulă solară, precum cele găsite în panourile solare, care o transformă în energie electrică. ”

Bateria prototipului, care măsoară doar 4 centimetri cubi-aproximativ dimensiunea unei lingurițe de zahăr-a fost testată la laboratorul de reactori nucleari din statul Ohio, folosind două surse radioactive: Cesium-137 și Cobalt-60. Bateria a produs 288 de nanowati de energie atunci când este alimentat de Cesium-137 și 1.500 nanowati atunci când utilizați izotopul de cobalt radioactiv-suficient pentru a opera sisteme microelectronice, cum ar fi microcipuri sau echipamente de urgență.

Înrudite: De ce deșeurile radioactive sunt topite în sticlă

În timp ce această ieșire este mult sub kilowati necesari pentru a -ți alimenta ibricul, cercetătorii consideră că această tehnologie ar putea fi extinsă pentru aplicații la sau dincolo de nivelul Watts, cu sursa de alimentare potrivită.

Indiferent, noua tehnologie nu ar fi folosită în case – sistemul se bazează pe niveluri ridicate de radiații ambientale pentru a funcționa, așa că ar trebui să fie in situ pe site -urile de deșeuri. De exemplu, cercetătorii au în vedere că bateria este implementată în sisteme nucleare pentru explorarea spațială și de mare adâncime, unde nivelurile de radiații extreme fac ca sursele de energie convenționale să fie nepractice.

„Nu producem sau nu purtăm o sursă de radiații; În schimb, acest dispozitiv este proiectat pentru locații în care este deja prezentă radiații gamma intense ”, a spus Cao. „Frumusețea acestei abordări este că materialele de protecție pot fi înlocuite cu un scintilator, iar lumina strălucitoare pe care o produce poate fi recoltată și transformată în electricitate.”

Cu toate acestea, înainte de a fi lansat, rămân câteva obstacole. Potrivit CAO, nivelurile ridicate de radiații afectează treptat atât scintilatorul, cât și celula solară. „Este necesară o dezvoltare suplimentară pentru materiale mai durabile, rezistente la radiații, pentru a asigura longevitatea sistemului”, a spus el.

Dacă sunt depășite, aceste baterii de lungă durată ar putea fi implementate în zone cu radiații ridicate dificil de accesat, cu o întreținere mică sau deloc necesară, ceea ce le face o soluție energetică atractivă.

„Conceptul de baterie nucleară este foarte promițător”, coautor Ibrahim Oksuz spus într -o declarație. „Există încă mult loc pentru îmbunătățiri, dar cred în viitor, această abordare va crea un spațiu important atât pentru industria producției de energie, cât și a senzorilor.”

Tom Howarth este un jurnalist științific și climă cu sediul în Bristol, Marea Britanie, deține un master în inginerie chimică avansată de la Universitatea din Cambridge. Raportarea lui a apărut în Newsweek, BBC Science Focus, Greenbiz, Revista geograficăși alte puncte de vânzare. De asemenea, el modifică Climatulpropria sa platformă media dedicată jurnalismului climatic. Înainte de a trece la jurnalismul cu normă întreagă, Tom a lucrat în comunicarea științifică la Observatorul European de Sud din Germania, contribuind la aducerea publicului descoperiri astronomice.