Skirtingai nuo degančio iškastinio kuro, atominės elektrinės išleidžia labai mažai šiltnamio efektą sukeliančių dujų. Jie yra saugesni nei kada nors buvo ir šiuo metu sukuria maždaug penktadalį JAV elektros. Tačiau atominės elektrinės gamina pavojingas atliekas, o mokslininkai vis dar ieško veiksmingų būdų, kaip valdyti šį pavojingą šalutinį produktą. O kas, jei galėtume padaryti ne tik saugoti daugiau energija?
Įkvėptus šios idėjos, Ohajo tyrėjai sukūrė nedidelę akumuliatorių, maitinamą branduolinėmis atliekomis. Jie veikė scintiliatorių kristalus – medžiagą, kuri skleidžia šviesą, kai ji sugeria radiaciją – į gama radiaciją, kurią gamina branduolinės atliekos. Tada kristalų lemputė varė saulės bateriją. Tyrimas, paskelbtas sausio 29 d. Žurnale Optinės medžiagos: xparodo, kad gama spinduliuotės foninis lygis gali maitinti mažą elektroniką, pavyzdžiui, mikroschemos.
„Mes renkame tai, kas laikoma atliekomis ir iš prigimties, bandydami paversti jį lobiu“, – Ohajo valstijos universiteto pranešime teigė pagrindinis autorius Raymondas Cao. Jis yra Ohajo valstijos branduolinių reaktorių laboratorijos direktorius.
Komanda išbandė akumuliatoriaus prototipą su „Cesium-137“ ir „Cobalt-60“-įprastais radioaktyviais branduolinių reaktorių šalutiniais produktais. Naudojant „Cezium-137“, akumuliatorius sukūrė 288 nanowatts galios, o „Cobalt-60“ sukūrė 1,5 mikrobangų-didelę-mažam jutikliui maitinti.
Nors tai gali atrodyti kaip nedidelė pergalė – standartinei 10W LED lemputės lemputei reikia 10 milijonų mikrobangų, Cao ir jo kolegos tvirtina, kad jų požiūris gali būti padidintas iki galios technologijos WATT mastu (priešingai nei mikrobangų) ar net aukštesni. Tokios baterijos galėtų būti naudojamos aplinkoje, kurioje gaminamos branduolinės atliekos, pavyzdžiui, branduolinių atliekų kaupimo baseinai. Jie gali būti ilgalaikiai ir reikalauja mažai arba visai nereikalaujant.
„Branduolinės akumuliatoriaus koncepcija yra labai perspektyvi“,-teigė Ibrahimas Oksuzas, tyrimo bendraautorius ir Ohajo valstijos mechaninis bei kosmoso inžinierius. „Vis dar yra daug tobulėjimo galimybių, tačiau aš tikiu, kad ateitis šis požiūris padės sau svarbią erdvę tiek energijos gamybos, tiek jutiklių pramonėje“.
Tyrėjai taip pat pažymėjo, kad scintiliatorių kristalų struktūra gali paveikti akumuliatoriaus energijos išėjimą, teoretikuodami, kad didesni kristalai sugeria daugiau radiacijos ir skleidžia daugiau šviesos. Saulės baterija, turinti didesnį paviršiaus plotą, taip pat gali sugerti daugiau šviesos, todėl sukuria daugiau energijos.
„Šis dviejų pakopų procesas vis dar yra jo preliminariuose etapuose, tačiau kitas žingsnis apima didesnių vatų susidarymą su mastelio kaupimo konstrukcijomis“,-aiškino Oksuz.
Šiuo metu šios technologijos mastelio keitimas būtų brangus, o norint patobulinti išvadas, būtina atlikti daugiau tyrimų. Nepaisant to, tyrimas įrodo, kad turint pakankamai išradingumo, vieno žmogaus atliekos tikrai gali būti kito žmogaus lobis – arba šiuo atveju – energijos šaltinis.