دانشمندان باتری مبتنی بر زباله هسته‌ای را توسعه دادند: انقلابی در تأمین انرژی!
محققان یک باتری پروتوتایپ توسعه داده‌اند که از تابش‌های هسته‌ای زباله‌های هسته‌ای برای تولید برق استفاده می‌کند که این امر می‌تواند راهی برای بازسازی مواد رادیواکتیو باشد. این نوآوری در زمینه تولید انرژی هسته‌ای می‌تواند چشم‌اندازهای جدیدی را در صنعت انرژی ایجاد کند.
این مطالعه، که به رهبری دانشمندان دانشگاه ایالت اوهایو انجام شده است، نشان می‌دهد که چگونه تابش گاما از زباله‌های هسته‌ای می‌تواند میکروالکترونیک‌ها را تغذیه کند. در حالی که خروجی فعلی به حسگرهای کوچک محدود است، محققان بر این باورند که این فناوری می‌تواند به مقیاس بزرگ‌تر گسترش یابد. ریچموند کائو، مهندس هسته‌ای در دانشگاه ایالت اوهایو، می‌گوید: “ما در حال برداشت از چیزی هستیم که به عنوان زباله در نظر گرفته می‌شود و به طور طبیعی تلاش داریم آن را به گنج تبدیل کنیم.”
انرژی هسته‌ای حدود ۱۰٪ از انرژی جهان را تأمین می‌کند و به عنوان جایگزینی برای سوخت‌های فسیلی با حداقل گازهای گلخانه‌ای شناخته می‌شود. اگر محققان بتوانند به طور موفقیت‌آمیز از زباله‌های هسته‌ای استفاده کنند، انرژی هسته‌ای ممکن است به گزینه‌ای جذاب‌تر تبدیل شود.
باتری‌های هسته‌ای که تجزیه رادیواکتیو را به برق تبدیل می‌کنند، برای دهه‌ها در حال توسعه بوده‌اند اما هنوز به تجاری‌سازی نرسیده‌اند. در این مطالعه، انرژی از طریق یک فرآیند دو مرحله‌ای تولید شد: بلورهای سوسوزن ابتدا تابش را به نور تبدیل کردند و سپس این نور توسط سلول‌های خورشیدی به برق تبدیل شد.
باتری پروتوتایپ با ابعاد تقریبی چهار سانتی‌متر مکعب (۰.۲۴ اینچ مکعب) با سزیم-۱۳۷ و کobalt-60—که هر دو محصولات جانبی رایج از شکافت هسته‌ای هستند—آزمایش شد و به ترتیب ۲۸۸ نانووات و ۱.۵ میکرووات برق تولید کرد. ابراهیم اوکوز، مهندس هوافضا در دانشگاه ایالت اوهایو، اظهار داشت: “این نتایج در زمینه خروجی قدرت بسیار چشمگیر است. این فرآیند دو مرحله‌ای هنوز در مراحل اولیه خود است، اما مرحله بعد شامل تولید وات‌های بیشتر با ساختارهای مقیاس بزرگ‌تر خواهد بود.”
این باتری‌ها به منظور استفاده در نزدیکی تأسیسات زباله هسته‌ای طراحی شده‌اند و نه برای مصرف عمومی، که می‌تواند حسگرها و مانیتورهای کم‌نگهداری را ممکن سازد. محققان تأکید کردند که خود باتری از نظر تماس ایمن است و محیط اطراف خود را آلوده نخواهد کرد، هرچند سؤالاتی درباره ماندگاری آن باقی مانده است.
مطالعه خاطرنشان کرده است: “نیازهای سختی تابشی برای هر دو سوسوزن و سلول فتوولتائیک قابل توجه است و باید تمرکز کلیدی تحقیقات در این زمینه باشد.”
این فناوری همچنین می‌تواند کاربردهایی در فضا داشته باشد، جایی که تابش گاما به طور طبیعی وجود دارد. در حالی که بهبودهای قابل توجهی لازم است، محققان نسبت به پتانسیل آن خوشبین هستند. اوکوز می‌گوید: “مفهوم باتری هسته‌ای بسیار نویدبخش است. هنوز فضای زیادی برای بهبود وجود دارد، اما من معتقدم در آینده این روش یک فضای مهمی برای خود در صنعت تولید انرژی و حسگرها خواهد ساخت.”
