به گزارش تابش کوثر، محققان دانشگاه ایالتی اوهایو در آمریکا موفق شده‌اند نمونه‌ای از باتری‌ای را توسعه دهند که از تشعشعات گاما برای تأمین انرژی تجهیزات الکترونیکی کوچک استفاده می‌کند. این فناوری در حال حاضر توان محدودی دارد، اما دانشمندان امیدوارند که بتوان در آینده از آن در مقیاس بزرگتر استفاده کرد.
ریموند کائو، مهندس هسته‌ای این دانشگاه، گفت: «ما در حال بهره‌برداری از چیزی هستیم که به‌عنوان زباله در نظر گرفته می‌شود و می‌خواهیم آن را به یک منبع ارزشمند تبدیل کنیم.»
انرژی هسته‌ای در حال حاضر حدود ۱۰ درصد از برق جهان را تأمین می‌کند و در مقایسه با سوخت‌های فسیلی، میزان انتشار گازهای گلخانه‌ای کمتری دارد. در صورتی که محققان بتوانند از زباله‌های هسته‌ای آن استفاده کنند، این منبع انرژی ممکن است جذابیت بیشتری پیدا کند.
باتری‌های هسته‌ای، که از فروپاشی رادیواکتیو برای تولید برق استفاده می‌کنند، دهه‌هاست که در دست توسعه هستند، اما هنوز به مرحله تجاری‌سازی نرسیده‌اند.
در این پژوهش، انرژی از طریق فرآیند دو مرحله‌ای تولید شد. ابتدا، کریستال‌های سینتیلاتور، تشعشعات گاما را به نور تبدیل کردند و سپس سلول‌های خورشیدی این نور را به برق تبدیل کردند.
نمونه اولیه این باتری، که ابعادی حدود چهار سانتی‌متر مکعبی دارد، با استفاده از سزیم-۱۳۷ و کبالت-۶۰ – که هر دو از محصولات جانبی شکافت هسته‌ای هستند – آزمایش شد. این باتری به ترتیب توان ۲۸۸ نانووات و ۱.۵ میکرووات تولید کرد.
ابراهیم اکسوز، مهندس هوافضا در دانشگاه ایالتی اوهایو، گفت: «این نتایج در زمینه توان خروجی، دستاوردی قابل توجه است. این فرآیند دو مرحله‌ای هنوز در مراحل اولیه قرار دارد، اما مرحله بعدی تولید توان بیشتر با مقیاس‌پذیری این فناوری است.»
این باتری‌ها برای استفاده در نزدیکی تأسیسات زباله‌های هسته‌ای طراحی شده‌اند و هدف اصلی آن‌ها تأمین انرژی حسگرها و تجهیزات پایش با نیاز کم به تعمیر و نگهداری است.
محققان تأکید کرده‌اند که این باتری‌ها از نظر ایمنی قابل لمس هستند و محیط اطراف را آلوده نمی‌کنند، اما همچنان پرسش‌هایی درباره دوام آن‌ها وجود دارد.
در مطالعه منتشرشده، آمده است: «الزامات مقاومت در برابر تشعشعات برای هم کریستال‌های سینتیلاتور و هم سلول‌های فتوولتائیک بسیار مهم است و باید به‌عنوان یکی از اولویت‌های پژوهشگران در این حوزه مورد بررسی قرار گیرد.»
این فناوری می‌تواند در فضا نیز کاربرد داشته باشد، زیرا در آنجا نیز تشعشعات گاما به‌طور طبیعی وجود دارند. اگرچه این باتری‌ها نیاز به بهبودهای زیادی دارند، اما پژوهشگران نسبت به آینده آن خوش‌بین هستند.
اکسوز در پایان گفت: «مفهوم باتری هسته‌ای بسیار امیدوارکننده است. هنوز فضای زیادی برای بهبود وجود دارد، اما معتقدم که این روش در آینده جایگاه مهمی در صنعت انرژی و حسگرها خواهد داشت.»
م/۱۱۰*
نظر شما