كتب – باسل يوسف:
طور علماء بطارية مبتكرة تحول الطاقة من النفايات المشعة إلى كهرباء، وتحول منتجًا ثانويًا خطيرًا لتوليد الطاقة النووية إلى مصدر طاقة محتمل للتطبيقات المتخصصة.
وفقًا للرابطة النووية العالمية، تولد محطات الطاقة النووية 18٪ من الكهرباء في الولايات المتحدة. في حين أن مصدر الطاقة هذا لا ينتج أي انبعاثات كربونية، إلا أنه يولد نفايات مشعة يمكن أن تكون خطرة على البيئة وتظل نشطة لآلاف السنين.
لإعادة استخدام هذه النفايات، استخدم فريق بحثي من جامعة ولاية أوهايو مواد عالية الكثافة ينبعث منها الضوء عند امتصاص الإشعاع تسمى بلورات الومض مع الخلايا الشمسية لتحويل إشعاع جاما إلى كهرباء.
قال ريموند كاو، المؤلف الرئيسي للدراسة المنشورة في مجلة Optical Materials: X وأستاذ في الهندسة الميكانيكية والفضائية في ولاية أوهايو: “تنبعث من النفايات النووية إشعاعات جاما قوية، وهي شكل عالي الطاقة يمكنه اختراق معظم المواد.. يستخدم جهازنا مادة متخصصة تمتص أشعة جاما وتحول طاقتها إلى ضوء مرئي – على غرار كيفية عمل الأجسام المتوهجة في الظلام، ثم تشغيلها بالإشعاع وليس ضوء الشمس. والمرحلة الأخيرة: التقاط هذا الضوء بواسطة خلية شمسية، مثل تلك الموجودة في الألواح الشمسية، وتحويله إلى طاقة كهربائية”.
اختبر النموذج الأولي للبطارية، التي يبلغ مقاسها 4 سنتيمترات مكعبة فقط – بحجم ملعقة صغيرة من السكر تقريبًا – في مختبر المفاعل النووي بولاية أوهايو باستخدام مصدرين مشعين: السيزيوم 137 والكوبالت 60. أنتجت البطارية 288 نانو وات من الطاقة عند تشغيلها بالسيزيوم 137 و1500 نانو وات عند استخدام نظير الكوبالت 60 الأكثر إشعاعًا – وهو ما يكفي لتشغيل أنظمة إلكترونية دقيقة مثل الرقائق الدقيقة أو معدات الطوارئ.
رغم أن هذا الناتج أقل بكثير من الكيلووات اللازمة لتشغيل أجهزة منزلية صغيرة، يعتقد الباحثون أن هذه التكنولوجيا يمكن توسيع نطاقها للتطبيقات عند مستوى الوات أو ما بعده مع مصدر الطاقة المناسب.
والأكيد أن هذه التكنولوجيا الجديدة لن تستخدم في المنازل. على سبيل المثال، يتصور الباحثون أن البطارية يمكن نشرها في الأنظمة النووية لاستكشاف الفضاء وأعماق البحار، حيث تجعل مستويات الإشعاع الشديدة مصادر الطاقة التقليدية غير عملية.
وقال المؤلف المشارك إبراهيم أوكسوز في بيان: “مفهوم البطارية النووية واعد للغاية. لا يزال هناك مجال كبير للتحسين، لكنني أعتقد أنه في المستقبل، سيجد هذا النهج مساحة مهمة في كل من صناعة إنتاج الطاقة وأجهزة الاستشعار”.
المصدر: livescience
اقرأ أيضا:
