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EUA desenvolvem bateria nuclear que gera eletricidade a partir de resíduos atômicos, prometendo energia sustentável e duradoura para diversas indústrias e tecnologias
Pesquisadores da Universidade Estadual de Ohio desenvolveram uma bateria que converte resíduos nucleares em eletricidade. A tecnologia utiliza radiação gama de combustível nuclear usado para gerar energia, oferecendo uma solução mais limpa e eficiente para a indústria energética.
“Estamos colhendo algo considerado resíduo e, por natureza, tentando transformá-lo em um tesouro”, afirmou Raymond Cao, principal autor do estudo.
Como a bateria nuclear gera energia
A energia nuclear é uma fonte confiável de eletricidade, mas gera resíduos radioativos. Esses resíduos emitem radiação gama, difícil de ser aproveitada com segurança. O novo protótipo de bateria resolve esse desafio por meio de cristais cintiladores.
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Esses cristais emitem luz quando expostos à radiação, e essa luz é convertida em eletricidade por células solares, semelhantes às usadas em painéis solares domésticos.
“O conceito de bateria nuclear é muito promissor”, declarou Cao. Ele acredita que, no futuro, essa tecnologia terá um papel relevante tanto na produção de energia quanto em sensores eletrônicos.
A bateria tem o tamanho de um cubo de quatro centímetros. Os testes foram realizados com dois isótopos radioativos comuns em combustível nuclear usado: césio-137 e cobalto-60.
O protótipo gerou 288 nanowatts com césio-137 e 1,5 microwatts com cobalto-60, potência suficiente para alimentar pequenos sensores.
Embora esses valores ainda sejam baixos se comparados às necessidades de residência, Cao destacou que, com a fonte de energia correta, o dispositivo pode ser ampliado para aplicações mais robustas.
Solução para resíduos radioativos
A tecnologia representa um avanço significativo no aproveitamento de resíduos radioativos, um dos grandes desafios da energia nuclear.
Atualmente, as usinas nucleares geram cerca de 20% da eletricidade dos Estados Unidos, com emissões mínimas de gases de efeito estufa. No entanto, existem resíduos perigosos para a saúde humana.
Ao transformar esses resíduos em eletricidade, a nova bateria oferece uma alternativa promissora. Além disso, seu design compacto e seguro o torna ideal para locais com alta radiação, como instalações de armazenamento de resíduos nucleares, exploração em alto mar e até missões espaciais.
“Felizmente, embora a radiação gama utilizada neste trabalho seja cerca de cem vezes mais penetrante do que um raio X ou uma tomografia computadorizada normais, a bateria em si não incorpora materiais radioativos, o que significa que ainda é segura ao toque”, explicaram os pesquisadores.
Desafios
O estudo também revelou que o design dos cristais cintiladores impacta diretamente a eficiência da produção de energia. Cristais com volumes e áreas de superfície maiores tiveram melhor absorção de radiação e conversão de luz.
Apesar do grande potencial, a ampliação dessa tecnologia para aplicações em larga escala exigirá superar desafios relacionados aos custos de fabricação e ao aprofundamento das pesquisas.
“Estes são resultados inovadores em termos de produção de energia”, destacou Ibrahim Oksuz, coautor do estudo. “Este processo de duas etapas ainda está em seus estágios preliminares, mas o próximo passo envolve gerar mais watts com construções de escala“, concluiu.
Com informações de Interesting Engineering.
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