دانشمندان در تلاشند تا با استفاده از پسماندهای هسته‌ای و مواد رادیواکتیو، باتری‌های نوینی تولید کنند که قادر به استخراج انرژی از آن‌ها باشد. این رویکرد نوین، ضمن حل مشکل مدیریت پسماندهای خطرناک هسته‌ای، می‌تواند به عنوان منبعی پایدار برای تولید انرژی مورد استفاده قرار گیرد.
نیروگاه‌های هسته‌ای، با وجود مزایایی نظیر تولید گازهای گلخانه‌ای اندک و کارایی بالا، پسماندهای رادیواکتیو خطرناکی تولید می‌کنند که نیازمند مدیریت دقیق و طولانی‌مدت هستند. در همین راستا، محققان به دنبال راهکارهایی هستند تا این پسماندها را به منبعی ارزشمند برای تولید انرژی تبدیل کنند.
در یک پژوهش جدید، محققان دانشگاه ایالتی اوهایو موفق به ساخت یک باتری کوچک شده‌اند که قادر به تولید انرژی از پسماندهای هسته‌ای است. این باتری با استفاده از کریستال‌های سینتیلاتور (موادی که با جذب تابش، نور منتشر می‌کنند) و تابش گاما حاصل از پسماندهای هسته‌ای، انرژی الکتریکی تولید می‌کند. نور حاصل از کریستال‌های سینتیلاتور، یک باتری خورشیدی کوچک را تغذیه می‌کند و بدین ترتیب، انرژی الکتریکی تولید می‌شود.
این پژوهش که در مجله Optical Materials: X منتشر شده است، نشان می‌دهد که می‌توان از تابش گاما موجود در پسماندهای هسته‌ای برای تامین انرژی دستگاه‌های الکترونیکی کوچک نظیر میکروچیپ‌ها استفاده کرد.
ریموند کائو، سرپرست این پژوهش، اظهار داشت: “ما در تلاشیم تا آنچه را که به عنوان پسماند در نظر گرفته می‌شود، به منبعی ارزشمند برای تولید انرژی تبدیل کنیم.”
محققان این باتری را با استفاده از سزیم 137 و کبالت 60، دو محصول جانبی رایج راکتورهای هسته‌ای، آزمایش کردند. نتایج نشان داد که این باتری قادر به تولید توان الکتریکی در مقیاس نانو وات و میکرو وات است.
اگرچه این میزان انرژی در مقایسه با نیاز دستگاه‌های پرمصرف ناچیز است، اما محققان معتقدند که با توسعه این فناوری در مقیاس بزرگ‌تر، می‌توان به توان‌های الکتریکی قابل توجهی دست یافت. این باتری‌ها می‌توانند در محیط‌هایی که پسماندهای هسته‌ای تولید می‌شوند، نظیر استخرهای ذخیره زباله‌های هسته‌ای، مورد استفاده قرار گیرند.
یکی از مزایای این باتری‌ها، طول عمر بالا و نیاز اندک به تعمیر و نگهداری است. ابراهیم اوکزوز، یکی از محققان این پژوهش، معتقد است که این رویکرد در آینده می‌تواند جایگاه مهمی در صنعت تولید انرژی و حسگرها کسب کند.
محققان همچنین اشاره کردند که ساختار کریستال‌های سینتیلاتور و سطح مقطع باتری خورشیدی می‌تواند بر میزان انرژی تولیدی تاثیرگذار باشد. آن‌ها در تلاشند تا با بهینه‌سازی این عوامل، کارایی باتری را افزایش دهند.
توسعه این فناوری در مقیاس بزرگ نیازمند سرمایه‌گذاری و تحقیقات بیشتر است. با این حال، این پژوهش نشان می‌دهد که با نوآوری و تلاش، می‌توان پسماندهای هسته‌ای را به منبعی ارزشمند برای تولید انرژی تبدیل کرد.
