Η πυρηνική ενέργεια έρχεται με σχεδόν μηδενικές εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου, όμως έχει άλλα προβλήματα στη μορφή των ραδιενεργών αποβλήτων. Όμως, έρχεται μια νέα μελέτη που προτείνει έναν τρόπο επαναχρησιμοποίησης αυτών των αποβλήτων, ώστε να δημιουργήσουν μια πυρηνική μπαταρία για μικροηλεκτρονικά.
Η πυρηνική ενέργεια έρχεται με σχεδόν μηδενικές εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου, όμως έχει άλλα προβλήματα στη μορφή των ραδιενεργών αποβλήτων. Όμως, έρχεται μια νέα μελέτη που προτείνει έναν τρόπο επαναχρησιμοποίησης αυτών των αποβλήτων, ώστε να τροφοδοτήσουν μπαταρίες για μικροηλεκτρονικά.
Ερευνητές από τις ΗΠΑ βρήκαν τρόπο για να χρησιμοποιήσουν την ακτινοβολία γάμμα που εκπέμπεται από πυρηνικά απόβλητα για να παράγουν αρκετή ενέργεια για την λειτουργία μικροτσίπ. Προς το παρόν η ενέργεια που παράγεται είναι ικανή να τροφοδοτήσει μικρούς αισθητήρες, όμως η ομάδα πιστεύει πως μπορεί να το κάνει να κλιμακωθεί σε μεγαλύτερες συσκευές.
«Συγκομίζουμε κάτι που θεωρείται απόβλητο και από τη φύση μας προσπαθούμε να το μετατρέψουμε σε θησαυρό», λέει ο πυρηνικός μηχανικός Raymond Cao από το State University του Οχάιο.
Αυτή τη στιγμή περίπου το 10% των παγκόσμιων ενεργειακών ανάγων καλύπτεται από πυρηνική ενέργεια. Πρόκειται για μια εναλλακτική λύση στα ορυκτά καύσιμα, που δεν μολύνει το περιβάλλον, είναι πιο ασφαλής και αρκετά πιο οικονομική. Όμως παράγει πυρηνικά απόβλητα, που δεν έχουν κάποια χρήση και πρέπει να βρούμε τρόπο να τα ξεφορτωθούμε. Τώρα όμως, αυτά τα πυρηνικά απόβλητα μπορούν να φανούν χρήσιμα για την παραγωγή ακόμα περισσότερη ενέργειας.
Οι πυρηνικές μπαταρίες είναι κάτι που οι επιστήμονες προσπαθούν να δημιουργήσουν εδώ και δεκαετίες, όμως η τεχνολογία δεν έχει καταστεί ακόμα πρακτικά βιώσιμη. Τώρα όμως, οι επιστήμονες πίσω από τη μελέτη ίσως έχουν βρει μια υλοποίηση για πυρηνική μπαταρία που μπορεί να δουλέψει.
Στη συγκεκριμένη περίπτωση η ισχύς παράγεται σε δύο στάδια. Αρχικά οι κρύσταλλοι σπινθηριστών μετέτρεψαν την ακτινοβολία σε φως και στη συνέχεια τα ηλιακά κύτταρα μετέτρεψαν αυτό το φως σε ηλεκτρική ενέργεια. Η μπαταρία του πρωτότυπου είχε μέγεθος περίπου 4 κυβικά εκατοστά.
Όταν δοκιμάστηκε με δύο ραδιενεργές πηγές, το καίσιο-137 και το κοβάλτιο-60 –και τα δύο κοινά απόβλητα από πυρηνική σχάση, η μπαταρία παρήγαγε 288 νανοβάτ και 1,5 μικροβάτ, αντίστοιχα.
Η πειραματική μπαταρία συνδύαζε κρυστάλλους σπινθηριστή με ηλιακά κύτταρα. (Oksuz et al., Optical Materials: X , 2025)[/caption]
«Πρόκειται για πρωτοποριακά αποτελέσματα όσον αφορά την απόδοση ισχύος», λέει ο Ibrahim Oksuz, μηχανικός αεροδιαστημικής από το Πολιτειακό Πανεπιστήμιο του Οχάιο.
«Αυτή η διαδικασία δύο σταδίων βρίσκεται ακόμα στα προκαταρκτικά της στάδια, αλλά το επόμενο βήμα περιλαμβάνει τη δημιουργία περισσότερων watt με κατασκευές κλιμάκωσης».
Οι εν λόγω μπαταρίες θα χρησιμοποιούνται κοντά σε εγκαταστάσεις που παράγουν πυρηνικά απόβλητα και σίγουρα όχι από το κοινό. Κανείς δε θα ήθελε να πιάσει στα χέρια του κάποιος άσχετο με το θέμα κάτι που στο εσωτερικό του έχει ραδιενεργά υλικά. Στην παρούσα υλοποίηση, υπάρχει η δυνατότητα να ηλεκτροδοτήσουν αισθητήρες και οθόνες, χωρίς να απαιτείται ιδιαίτερη συντήρηση.
Η ίδια η μπαταρία είναι ασφαλής αν την αγγίξει κάποιος και δε μολύνει το περιβάλλον, σύμφωνα με τους ερευνητές. Υπάρχουν όμως ερωτήματα σχετικά με το πόσο καιρό θα μπορούσε να διαρκέσει η μπαταρία αφού εγκατασταθεί.
«Οι απαιτήσεις σκληρότητας ακτινοβολίας τόσο για τον σπινθηριστή όσο και για το φωτοβολταϊκό στοιχείο είναι σημαντικές και θα πρέπει να αποτελούν βασικό επίκεντρο της έρευνας από ερευνητές που εργάζονται σε αυτό το θέμα», γράφει η ομάδα.
Η τεχνολογία είναι πιθανό να χρησιμοποιηθεί και σε άλλα μέρη, όπου εντοπίζεται ακτινοβολία γάμμα, όμως στο διάστημα. Βέβαια για αυτό θα χρειαστούν σημαντικές αναβαθμίσεις πάνω στο αρχικό πρωτότυπο για να πάει στο διάστημα, όμως οι ερευνητές έδειξαν πως η βασική ιδέα είναι λειτουργική.
Η Cosmote ανακοινώνει νέα δυνατότητα συνδυασμού σταθερής και Cosmote TV στο ΑΦΜ – Nέες Τιμές
Κατά τη διάρκεια της μελέτης, η ομάδα έκανε επίσης σημαντικές ανακαλύψεις σχετικά με το πώς η διαμόρφωση των κρυστάλλων και των ηλιακών κυψελών μπορεί να επηρεάσει τους ρυθμούς μετατροπής και την παραγωγή – κάτι που μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε μελλοντική έρευνα και σε άλλους τομείς.
«Η ιδέα της πυρηνικής μπαταρίας είναι πολλά υποσχόμενη», λέει ο Oksuz.
«Υπάρχουν ακόμη πολλά περιθώρια βελτίωσης, αλλά πιστεύω ότι στο μέλλον, αυτή η προσέγγιση θα δημιουργήσει έναν σημαντικό χώρο για τον εαυτό της τόσο στη βιομηχανία παραγωγής ενέργειας όσο και στη βιομηχανία αισθητήρων».
Η έρευνα δημοσιεύθηκε στο Optical Materials: X.
Ακολουθήστε το Techmaniacs.gr στο Google News για να διαβάζετε πρώτοι όλα τα τεχνολογικά νέα. Ένας ακόμα τρόπος να μαθαίνετε τα πάντα πρώτοι είναι να προσθέσετε το Techmaniacs.gr στον RSS feeder σας χρησιμοποιώντας τον σύνδεσμο: https://techmaniacs.gr/feed/.
