MADRID 25 fev. (EUROPA PRESS) -
Uma equipe liderada por pesquisadores da Universidade Estadual de Ohio desenvolveu uma bateria que pode converter energia nuclear em eletricidade por meio da emissão de luz.
As usinas de energia nuclear, que geram cerca de 20% de toda a eletricidade produzida nos Estados Unidos, quase não produzem emissões de gases de efeito estufa. Entretanto, esses sistemas geram resíduos radioativos, que podem ser perigosos para a saúde humana e para o meio ambiente. O descarte seguro desses resíduos pode ser um desafio.
Usando uma combinação de cristais cintiladores, materiais de alta densidade que emitem luz quando absorvem radiação, e células solares, a equipe demonstrou que a radiação gama do ambiente poderia ser coletada para produzir uma saída elétrica forte o suficiente para alimentar microeletrônicos, como microchips.
Para testar essa bateria, que é um protótipo com cerca de 4 centímetros cúbicos de tamanho, os pesquisadores usaram duas fontes radioativas diferentes, césio-137 e cobalto-60, alguns dos produtos de fissão mais importantes provenientes do combustível nuclear usado. A bateria foi testada no Laboratório de Reatores Nucleares do Estado de Ohio (NRL).
Seus resultados mostraram que, quando o césio-137 foi usado, a bateria gerou 288 nanowatts. Entretanto, com o isótopo muito mais forte, o cobalto-60, a bateria produziu 1,5 microwatts de energia, o suficiente para acender um pequeno sensor.
Embora a maioria das saídas de energia para residências e dispositivos eletrônicos seja medida em quilowatts, isso sugere que, com a fonte de energia certa, esses dispositivos poderiam ser ampliados para aplicações específicas no nível de watts ou mais, disse Raymond Cao, principal autor do estudo e professor de engenharia mecânica e aeroespacial da Ohio State, em um comunicado.
O estudo foi publicado recentemente na revista Optical Materials: X.
BATERIA SEGURA
Os pesquisadores disseram que essas baterias seriam usadas perto de onde o lixo nuclear é produzido, como em piscinas de armazenamento de lixo nuclear ou sistemas nucleares para exploração espacial e em águas profundas; elas não foram projetadas para uso público. Felizmente, embora a radiação gama usada nesse trabalho seja cerca de 100 vezes mais penetrante do que um raio X normal ou uma tomografia computadorizada, a bateria em si não incorpora materiais radioativos, o que significa que ainda é segura ao toque.
"Estamos coletando algo que é considerado lixo e, por natureza, estamos tentando transformá-lo em um tesouro", disse Cao, que também é diretor do Laboratório de Reatores Nucleares do Estado de Ohio.
De acordo com o estudo, a bateria da equipe também pode ter sofrido um aumento de energia devido à composição do protótipo de cristal cintilador que a equipe escolheu usar. Eles descobriram que até mesmo a forma e o tamanho dos cristais podem afetar a saída elétrica final, pois um volume maior permite que ele absorva mais radiação e converta essa energia extra em mais luz. Uma área de superfície maior também ajuda a célula solar a gerar energia.
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