Cientistas criam bateria nuclear a partir de resíduos radioativos

Pesquisadores da Universidade Estadual de Ohio propuseram um método promissor para descarte de resíduos radioativos que poderia resolver dois problemas de uma só vez: o manuseio seguro de materiais perigosos e a criação de fontes de energia duradouras.

Fonte da imagem: Materiais Ópticos: X 2025

Hoje, os resíduos radioativos são armazenados em condições especiais, o que exige custos significativos e infraestrutura complexa. No entanto, esses resíduos podem servir como fonte de energia para sistemas autônomos.

Sabe-se que quando a radiação gama interage com certos materiais, ocorre o fenômeno da cintilação — brilho espontâneo. Fótons de alta energia excitam elétrons em átomos, colocando-os em um estado excitado. Quando os elétrons retornam ao seu estado original, eles emitem fótons, que podem ser convertidos em corrente elétrica usando células fotovoltaicas.

Cientistas propuseram usar resíduos radioativos como fonte de radiação gama. Também é possível detectar radiação gama “selvagem” em reatores nucleares em operação, por exemplo, em usinas nucleares. A principal tarefa é desenvolver uma bateria eficiente que combine uma substância cintiladora e uma célula fotovoltaica. Pesquisadores de Ohio criaram um protótipo desse tipo.

O protótipo de 4 cm³ continha cristais cintiladores e uma fotocélula baseada em um diodo Schottky de telúrio-cádmio (CdTe). Os isótopos de césio-137 ou cobalto-60, componentes comuns de resíduos radioativos, foram usados ​​como fonte de radiação gama.

Testes no Laboratório de Reatores Nucleares da Universidade Estadual de Ohio mostraram resultados promissores. A bateria de césio-137 produziu 0,288 μW, enquanto a bateria mais potente de cobalto-60 produziu até 1,5 μW, o suficiente para alimentar sensores em miniatura.

Essa tecnologia abre novas possibilidades para o processamento de resíduos nucleares, transformando-os de um problema em uma fonte de energia. “Pegamos o que normalmente é considerado desperdício e transformamos em valor”, observam os desenvolvedores.

No entanto, os cientistas admitem que a tecnologia ainda está longe de ser amplamente adotada. Os principais desafios estão relacionados à escala de produção e ao aumento da potência de saída das baterias. No entanto, a pesquisa continua e, no futuro, tais dispositivos podem se tornar um passo importante no desenvolvimento de sistemas de energia autônomos.