Un grupo de investigadores de la Universidad de Ohio State ha creado una batería capaz de transformar residuos nucleares en electricidad mediante la emisión de luz.
Las plantas nucleares, responsables de alrededor del 20% de la electricidad generada en Estados Unidos, prácticamente no emiten gases de efecto invernadero.
No obstante, estos sistemas producen desechos radiactivos que pueden ser peligrosos para la salud y el medio ambiente. La eliminación segura de estos residuos es un desafío significativo.
Mediante el uso de cristales centelleadores, materiales de alta densidad que emiten luz al absorber radiación, y células solares, el equipo demostró que la radiación gamma ambiental puede ser recolectada para generar una salida eléctrica suficientemente fuerte como para alimentar dispositivos microelectrónicos, como microchips.
Para probar esta batería, que es un prototipo de aproximadamente 4 centímetros cúbicos, los investigadores emplearon dos fuentes radiactivas distintas, cesio-137 y cobalto-60, algunos de los principales productos de fisión del combustible nuclear gastado. La batería fue evaluada en el Laboratorio de Reactores Nucleares (NRL) de Ohio State.
Resultados y aplicaciones de la batería creada a partir de residuos nucleares
Los resultados mostraron que cuando se utilizó cesio-137, la batería generó 288 nanovatios. Sin embargo, con el isótopo mucho más potente, cobalto-60, la batería produjo 1.5 microvatios de energía, suficiente para encender un pequeño sensor.
Aunque la mayoría de las salidas de energía para hogares y dispositivos electrónicos se miden en kilovatios, esto sugiere que con la fuente de energía adecuada, dichos dispositivos podrían ampliarse para aplicaciones específicas en el nivel de vatios o más, explicó en un comunicado Raymond Cao, autor principal del estudio y profesor de ingeniería mecánica y aeroespacial en Ohio State.
El estudio fue publicado recientemente en la revista Optical Materials: X.
Los investigadores afirmaron que estas baterías se utilizarían cerca de los sitios donde se generan los desechos nucleares, como en piscinas de almacenamiento de residuos nucleares o sistemas nucleares para la exploración espacial y de aguas profundas; no están destinadas al uso público.
Afortunadamente, aunque la radiación gamma utilizada en este trabajo es aproximadamente cien veces más penetrante que una radiografía o una tomografía computarizada común, la batería en sí no contiene materiales radiactivos, lo que significa que es segura al tacto.
Según el estudio, la batería también podría haber experimentado un aumento de potencia debido a la composición del prototipo de cristal centelleador que el equipo eligió utilizar.
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