Bateria inovadora alimentada por resíduos nucleares é desenvolvida por cientistas

Uma nova pesquisa propõe uma maneira inovadora de reaproveitar resíduos radioativos: alimentando baterias para microeletrônicos. Cientistas da Ohio State University desenvolveram uma bateria que utiliza a radiação gama emitida por resíduos nucleares para gerar energia.

A equipe de pesquisa utilizou a radiação gama ambiente emitida por resíduos nucleares para gerar energia suficiente para alimentar microchips. Embora essa forma de energia esteja atualmente limitada a pequenos sensores, a equipe acredita que ela pode ser ampliada.

Raymond Cao, engenheiro nuclear da Ohio State University, destaca a importância da pesquisa: “Estamos colhendo algo considerado como resíduo e, por natureza, tentando transformá-lo em tesouro“.

Atualmente, cerca de 10% da demanda mundial de energia é suprida pela energia nuclear, uma alternativa aos combustíveis fósseis. A utilização dos resíduos nucleares pode tornar essa opção ainda mais atraente.

Baterias nucleares, que convertem o decaimento radioativo em eletricidade, estão em desenvolvimento há décadas, mas ainda não se tornaram uma tecnologia viável na prática.

Neste estudo, a energia foi gerada em duas etapas: primeiro, cristais cintiladores converteram a radiação em luz e, em seguida, células solares transformaram essa luz em eletricidade. O protótipo da bateria media cerca de 4 centímetros cúbicos.

Em testes com duas fontes radioativas, o césio-137 e o cobalto-60, ambos subprodutos comuns da fissão nuclear, a bateria gerou 288 nanowatts e 1,5 microwatts, respectivamente.

Ibrahim Oksuz, engenheiro aeroespacial da Ohio State University, enfatiza o potencial dos resultados: “Estes são resultados inovadores em termos de potência de saída. Este processo de duas etapas ainda está em seus estágios preliminares, mas a próxima etapa envolve gerar maiores watts com construções de escala“.

As baterias seriam utilizadas perto de instalações onde os resíduos nucleares são produzidos, e não pelo público em geral, mas há potencial para sensores e monitores que exigiriam pouca manutenção.

Segundo os pesquisadores, a bateria seria segura ao toque e não poluente, mas ainda há dúvidas sobre a durabilidade da fonte de energia após a instalação. “Os requisitos de resistência à radiação tanto para o cintilador quanto para a célula fotovoltaica são significativos e devem ser um foco fundamental de investigação pelos pesquisadores que trabalham neste tópico“, afirmam os autores do artigo publicado na Optical Materials: X.

A tecnologia também pode ser utilizada em locais com alta radiação gama, como no espaço. Apesar de necessitar de atualizações significativas, os pesquisadores estão confiantes no conceito básico.

Durante o estudo, a equipe também descobriu como a configuração dos cristais e das células solares pode afetar as taxas de conversão e a produção, o que pode ser aproveitado em futuras pesquisas.

Segundo Oksuz, “O conceito de bateria nuclear é muito promissor. Ainda há muito espaço para melhorias, mas acredito que, no futuro, essa abordagem abrirá um espaço importante para si tanto na produção de energia quanto na indústria de sensores“.