Μπαταρία που δημιουργήθηκε από πυρηνικά απόβλητα διαρκεί χιλιετίες

Μια ραδιενεργή μορφή του άνθρακα που παράγεται ως απόβλητο στους πυρηνικούς αντιδραστήρες χρησιμοποιήθηκε ως πηγή ενέργειας για μια πυρηνική μπαταρία που θα χρειαζόταν χιλιάδες χρόνια για να εξαντληθεί.

Η συσκευή που παρουσίασαν ερευνητές του Πανεπιστημίου του Μπρίστολ προσφέρει ισχύ μόλις μερικών εκατομυριοστών του watt και δεν θα επαρκούσε ακόμα και για τις μικρότερες ηλεκτρονικές συσκευές.

Θα μπορούσε όμως να χρησιμοποιηθεί σε βηματοδότες και άλλες ιατρικές συσκευές που λειτουργούν για μια ζωή χωρίς την ανάγκη αλλαγής μπαταρίας.

Θα μπορούσε επίσης να βρει χρήση σε βιομηχανικές και διαστημικές εφαρμογές όπου η αλλαγή μπαταριών είναι αδύνατη ή μη πρακτική, λένε οι ερευνητές.

Το γεγονός ότι δεν περιέχει υγρά ή κινούμενα εξαρτήματα υπόσχεται εξάλλου μεγάλη αντοχή.

H πειραματική μπαταρία έχει πλάτος μερικών εκατοστών (Su-Il In)

Η νέα προσέγγιση αξιοποιεί τα μπλοκ γραφίτη που χρησιμοποιούνται στους αντιδραστήρες για να ρυθμίζουν την ταχύτητα των αντιδράσεων. Λόγω του συνεχούς βομβαρδισμού από ακτινοβολία, τα σταθερά ισότοπα άνθρακα του γραφίτη μετατρέπονται με τον καιρό σε άνθρακα-14, ένα ραδιενεργό ισότοπο με ημιζωή 5.700 ετών.

Το ισότοπο είναι εύκολο στην επεξεργασία του και η τιμή του είναι χαμηλή λόγω αφθονίας.

Επιπλέον, , η αυθόρμητη διάσπαση του ισοτόπου παράγει μόνο ηλεκτρόνια, τα οποία δεν μπορούν να βγουν από την μπαταρία και θεωρούνται επομένως ακίνδυνα.

Μέσα στη συσκευή, τα ηλεκτρόνια που εκπέμπει το ισότοπο πέφτουν σε έναν ημιαγωγό από τιτάνιο και ρουθήνιο, οπότε παράγεται ηλεκτρικό ρεύμα.

Με τον ίδιο τρόπο λειτουργούν τα φωτοβολταϊκά πάνελ, μόνο που αντί για ηλεκτρόνια αξιοποιούν τα φωτόνια της ηλιακής ακτινοβολίας.

Η ισχύς της συσκευής είναι βέβαια μικρή. Μια μπαταρία που περιέχει 1 γραμμάριο άνθρακα-14 θα προσέφερε 15 joule ενέργειας ανά ημέρα, την ώρα που μια στάνταρτ αλκαλική μπαταρία ΑΑ δίνει περίπου 700 joule ανά γραμμάριο.

Από την άλλη, οι αλκαλικές μπαταρίες εξαντλούνται γρήγορα, ενώ η πυρηνική μπαταρία θα χρειαζόταν πάνω από 5.000 χρόνια για να χάσει το ήμισυ της ισχύος της.

Η μελέτη, στην οποία συμμετείχε η βρετανική Αρχή Πυρηνικής Ενέργειας, παρουσιάστηκε στο συνέδριο της Αμερικανικής Εταιρείας Χημείας στο Σαν Ντιέγκο.