Costurile ridicate de fabricație reprezintă o provocare pentru creșterea tehnologiei
Privind înainte: Cercetătorii au dezvoltat o baterie care transformă energia nucleară în energie electrică folosind emisii de lumină. Condusă de o echipă de la Universitatea de Stat din Ohio, tehnologia ar putea revoluționa modul în care valorificăm și ne repunem deșeurile nucleare.
Un studiu publicat în Optical Materials: X prezintă modul în care radiațiile gamma ambientale pot fi recoltate pentru a genera energie electrică pentru microelectronică. Bateria prototipului, care măsoară doar patru centimetri cubi, realizează acest lucru prin combinarea cristalelor de scintilator cu celulele solare.
Proiectarea bateriei utilizează cristale de scintilator de înaltă densitate care emit lumină atunci când sunt expuse la radiații, care este apoi transformată în electricitate de către celulele solare. Cercetătorii și-au testat eficacitatea folosind două produse majore de fisiune din combustibilul nuclear uzat: Cesium-137 și Cobalt-60.
Experimentele la laboratorul de reactori nucleare din statul Ohio au dat rezultate promițătoare. Cu Cesium-137, bateria a produs 288 nanowati, în timp ce cobalt-60 mai puternic a crescut la 1,5 microwati-suficient pentru a alimenta un senzor minuscul.
Autorul principal Raymond Cao, profesor de inginerie mecanică și aerospațială la Ohio State, sugerează că, cu o sursă de energie adecvată, aceste dispozitive ar putea fi extinse pentru a genera watt -uri de energie electrică, extinzându -și potențialele aplicații.
Cercetătorii au în vedere că aceste baterii sunt implementate în apropierea site-urilor de producție de deșeuri nucleare, cum ar fi bazinele de depozitare sau în sisteme nucleare pentru explorare spațială și de adâncime. În special, în timp ce bateria valorifică radiațiile gamma-de aproape o sută de ori mai penetrante decât o radiografie standard-nu conține materiale radioactive, ceea ce o face sigură de gestionată.
Tehnologia oferă o potențială descoperire în repunerea deșeurilor nucleare, privită în mod tradițional ca periculoasă, într -o sursă de energie valoroasă. „Recoltăm ceva considerat ca deșeuri și, prin natură, încercăm să -l transformăm în comoară”, a spus Cao.
Studiul a constatat, de asemenea, că forma și dimensiunea cristalelor de scintilator influențează în mod semnificativ producția electrică. Un volum mai mare permite absorbția mai mare a radiațiilor și conversia energiei, în timp ce o suprafață crescută îmbunătățește capacitatea de generare a energiei celulelor solare.
Ibrahim Oksuz, coautor al studiului și al asociatului de cercetare la Ohio State, a descris rezultatele ca un pas important înainte în puterea de putere. El a subliniat că, în timp ce procesul în două etape este încă în etapele sale incipiente, următoarea fază se va concentra pe generarea de o putere mai mare prin proiectări scalate.
În ciuda rezultatelor promițătoare, extinderea tehnologiei prezintă provocări, în principal legate de costurile de fabricație. CAO a menționat că sunt necesare cercetări suplimentare pentru a evalua viabilitatea, eficiența și durabilitatea pe termen lung a bateriilor în aplicațiile din lumea reală.
Totuși, Oksuz rămâne optimist în ceea ce privește viitorul bateriilor nucleare. „Conceptul bateriei nucleare este foarte promițător. Există încă mult loc pentru îmbunătățiri, dar cred că în viitor, această abordare va crea un spațiu important atât pentru industria producției de energie, cât și a industriei senzorilor.”
