Tuumaenergia on alati nähtud ökoloogilise valikuna, kuid radioaktiivsete jäätmete haldamine on olnud selle kasutamise suur vari. Nüüd on teadlaste rühm leidnud viisi, kuidas kasutada seda “tuumajäätmeid” väikeste akude toitmiseks, mis on mõeldud mikroelektroonikale. Kui see idee õnnestub, võiksime näha sensoreid ja teisi seadmeid, mis töötavad nende jäätmete taaskasutatud energiaga.
Teadlased on avastanud, et radioaktiivsete jäätmete poolt kiiratav gamma kiirgus on piisav mikrokiipide toitmiseks. Kuigi praegu on tehnoloogia piiratud väikeste sensoritega, on eksperdid optimistlikud selle võimaliku laienemise osas. Raymond Cao, Ohio osariigi ülikooli tuumaenergeetika insener ja uuringu peamine autor, kommenteeris: “Me kasutame midagi, mida peetakse olemuslikult jäätmeks, ja püüame seda aareks muuta.”
Oluline edusamm tuumaenergeetikas
Tänapäeval moodustab tuumaenergia umbes 9% maailma elektrinõudlusest. Vastavalt Maailma Tuumaassotsiatsiooni andmetele toodab tüüpiline tuumajaam, mille võimsus on tuhat megavatti, aastas vaid kolm kuupmeetrit kõrge radioaktiivsusega jäätmeid, eriti kui kütust taaskasutatakse. Juba on olemas meetodid nende jäätmete taaskasutamiseks, ja kui neid optimeeritakse, võiks tuumaenergia muutuda veelgi atraktiivsemaks alternatiiviks fossiilkütustele.
Kuigi tuumabateriad ei ole uus idee, on see esimene kord, kui esitatakse praktiline lahendus, millel on käegakatsutavad tulemused. Protsess toimub kahes etapis: kõigepealt muundavad sädelemise kristallid kiirguse valguseks; seejärel muundavad päikesepaneelid selle valguse elektriks. Praegune prototüüp on 4 kuupsentimeetri suurune, mis teeb selle väikseks, kuigi siiski suuremaks kui nutitelefoni aku.
Kuid ettepanek ei ole mõeldud üldsusele. Need akud oleksid mõeldud kohtadele, kus juba hallatakse tuumajäätmeid, nagu jaamad ja ladustamiskeskused, ning need võiksid olla kasulikud ka kosmosemissioonides või allveeuuringutes. Teadlased kinnitavad, et need akud on ohutud käsitseda ja ei kujuta endast saastumise riski.
Katsed viidi läbi, kasutades kahte tavalist radioaktiivset allikat: tseesium-137 ja koobalt-60. Tseesium-137-ga genereeris aku 288 nanovati; koobalt-60, mis on võimsam, tõstis tootmise 1,5 mikrovatini. Kuigi see ei ole piisav elektriauto laadimiseks, on tulemused paljutõotavad. Ibrahim Oksuz, uuringu kaasautor, kinnitas, et need on uuenduslikud tulemused genereeritud võimsuse osas.
Teadlased avastasid ka, et kristallide suurus ja kuju mõjutavad energia muundamist. Suurem maht neelab rohkem kiirgust ja genereerib rohkem valgust, mis parandab päikesepaneeli efektiivsust, avades ukse tulevaste optimeerimiste jaoks. “Tuumabateri kontseptsioon on väga paljutõotav,” lõpetas Oksuz. “Parandamiseks on veel palju ruumi, kuid ma usun, et see ettepanek leiab oma koha nii energia tootmises kui ka sensoritööstuses.”