تحولی در صنعت انرژی؛ تبدیل زباله‌های هسته‌ای به منبعی برای تأمین برق
این باتری با استفاده از کریستال هایی که در هنگام جذب تابش نور ساطع می کنند ، انرژی خورشیدی تولید می کند.
مدیریت پسماند هسته ای
با توجه به افق میهن و به نقل از Gizmodo ؛ بر خلاف سوخت های فسیلی ، نیروگاه های هسته ای گازهای گلخانه ای بسیار کمی منتشر می کنند. این گیاهان اکنون از همیشه ایمن تر هستند و تقریباً یک پنجم از برق ایالات متحده را تأمین می کنند. با این حال ، یکی از بزرگترین چالش های آنها ، تولید زباله های خطرناک رادیواکتیو است که هنوز هم راهی برای مدیریت آنها است. اما اگر بتوانیم فراتر از ذخیره این زباله ها باشیم – چه می شود اگر بتوانیم از آنها برای تولید انرژی بیشتر استفاده کنیم؟
محققان در اوهایو با الهام از این ایده ، توانستند باتری کوچکی را که از پسماندهای هسته ای تغذیه می کند ، بسازند. آنها در معرض پرتوهای گاما قرار گرفته اند ، که یکی از محصولات زباله های هسته ای هنگام جذب تابش است – در معرض اشعه گاما قرار می گیرد. سپس از نور آزاد شده توسط این کریستالها برای تأمین باتری خورشیدی استفاده شد. این مطالعه که در تاریخ ۵ ژانویه در ژورنال نوری مواد منتشر شده است: X ، نشان می دهد که از سطح پس زمینه اشعه گاما می توان برای تأمین انرژی برای دستگاه های الکترونیکی کوچک مانند میکروچیپ استفاده کرد.
“ما در حال برداشت چیزی هستیم که به عنوان زباله در نظر گرفته می شود و ما در تلاش هستیم تا آن را به یک گنج تبدیل کنیم.”
ریموند کائو ، نویسنده ارشد این تحقیق و مدیر آزمایشگاه راکتور ایالت اوهایو
آزمایش با مواد رادیواکتیو و تولید انرژی
تیم تحقیقاتی باتری را با استفاده از Sazium-1 و Cobalt-1 ، دو ماده رادیواکتیو مشترک در نیروگاه های هسته ای آزمایش کردند. باتری قادر به تولید ۲ نانومتر در هنگام استفاده از CASEY-1 بود ، در حالی که کبالت -۱ قادر به ایجاد ۱.۵ انرژی میکروم شده بود-یک سنسور کوچک برای تأمین انرژی یک سنسور کوچک.
این ممکن است ناچیز به نظر برسد – یک لامپ LED 5 -Watt به ۵ میلیون میکرومتر انرژی نیاز دارد – اما کائو و همکارانش معتقدند که این فناوری می تواند مقیاس پذیر باشد و در نهایت انرژی (و حتی بیشتر) انرژی را تأمین می کند. چنین باتری هایی را می توان در محیط هایی که زباله های هسته ای مانند ذخیره زباله های هسته ای استفاده می شود ، استفاده کرد. این باتری ها پتانسیل ماندگاری طولانی دارند و تقریباً نیازی به نگهداری دوره ای ندارند.
“مفهوم باتری هسته ای بسیار امیدوار کننده است ،”
ابراهیم اوکوز ، یکی از نویسندگان این تحقیق و مکانیک و مهندس هوافضا در دانشگاه ایالتی اوهایو
“هنوز فضای زیادی برای بهبود وجود دارد ، اما من معتقدم که در آینده ، این روش هم در تولید انرژی و هم در سنسورها نقش مهمی خواهد داشت.”
چشم انداز آینده: افزایش توصیه و مقیاس پذیری فناوری
محققان همچنین خاطرنشان كردند كه ساختار بلورهای سنتی می تواند بر میزان توان باتری تأثیر بگذارد. آنها این فرض را مطرح می کنند که کریستال های بزرگتر قادر به جذب تابش بیشتر و در نتیجه انتشار نور بیشتر هستند. علاوه بر این ، یک باتری خورشیدی بزرگتر می تواند نور بیشتری را جذب کند و در نهایت انرژی بیشتری تولید کند.
“این فرآیند دو مرحله ای هنوز در مراحل اولیه خود است ، اما مرحله بعدی ما تولید انرژی بیشتر از طریق توسعه مدلهای در مقیاس بزرگتر است.”
گودال
در حال حاضر ، توسعه این فناوری هزینه بالایی است و تحقیقات بیشتری برای بهبود بهره وری مورد نیاز است. با این حال ، این مطالعه نشان می دهد که با نوآوری و خلاقیت کافی ، زباله های یک شخص می توانند به گنجینه ای برای شخص دیگری تبدیل شوند – یا در این حالت منبع جدیدی از انرژی.
