Generácia jadrovej energie bola vždy považovaná za ekologickú možnosť, ale správa radioaktívnych odpadov bola veľkým tieňom nad jej využitím. Teraz skupina výskumníkov našla spôsob, ako využiť túto “jadrovú odpad” na napájanie malých batérií určených pre mikroelektroniku. Ak táto myšlienka uspeje, mohli by sme vidieť senzory a iné zariadenia fungujúce na recyklovanej energii pochádzajúcej z týchto odpadov.
Vedci objavili, že gama žiarenie emitované z jadrových odpadov je dostatočné na napájanie mikročípcov. Hoci je technológia zatiaľ obmedzená na malé senzory, odborníci sú optimistickí ohľadom jej možnej expanzie. Raymond Cao, jadrový inžinier z Ohio State University a hlavný autor štúdie, komentoval: “Využívame niečo, čo je považované za odpad z povahy a snažíme sa to premeniť na poklad.”
Významný pokrok v jadrovej energii
V súčasnosti jadrová energia predstavuje približne 9% globálnej dopytu po elektrine. Podľa Asociácie World Nuclear typická jadrová elektráreň s výkonom tisíc megawattov generuje len tri kubické metre vysoko rádioaktívneho odpadu ročne, najmä ak sa palivo recykluje. Už existujú metódy na recykláciu týchto odpadov a ak sa optimalizujú, jadrová energia by sa mohla stať ešte atraktívnejšou alternatívou voči fosílnym palivám.
Aj keď jadrové batérie nie sú novou myšlienkou, toto je prvýkrát, čo sa predstavuje praktické riešenie s hmatateľnými výsledkami. Proces prebieha v dvoch fázach: najprv scintilačné kryštály premieňajú žiarenie na svetlo; potom solárne články premieňajú toto svetlo na elektrinu. Aktuálny prototyp má veľkosť 4 kubické centimetre, čo ho robí malým, aj keď stále väčším ako batéria smartfónu.
Navrhovaná batéria však nie je určená pre širokú verejnosť. Tieto batérie by boli určené pre miesta, ktoré už spravujú jadrové odpady, ako sú elektrárne a skladovacie centrá, a mohli by byť tiež užitočné v vesmírnych misiách alebo podvodných prieskumoch. Výskumníci tvrdia, že tieto batérie sú bezpečné na manipuláciu a nepredstavujú riziko kontaminácie.
Experimenty sa uskutočnili s použitím dvoch bežných rádioaktívnych zdrojov: cézia-137 a kobaltu-60. S céziom-137 batéria vyprodukovala 288 nanowattov; s kobaltom-60, silnejším, sa produkcia zvýšila na 1,5 mikrowattu. Hoci to nie je dostatočné na nabíjanie elektrického auta, výsledky sú sľubné. Ibrahim Oksuz, spoluautor štúdie, uviedol, že ide o inovatívne výsledky z hľadiska vyrobenej energie.
Výskumníci tiež zistili, že veľkosť a tvar kryštálov ovplyvňujú konverziu energie. Väčší objem absorbuje viac žiarenia a generuje viac svetla, čo zlepšuje výkon solárneho článku, čím sa otvára dvere pre budúce optimalizácie. “Koncept jadrovej batérie je veľmi sľubný,” uzavrel Oksuz. “Ešte je veľa priestoru na zlepšenia, ale myslím si, že tento návrh nájde svoje miesto ako v energetickej produkcii, tak aj v priemysle senzorov.”