Cientistas da Ohio State University, nos EUA, criaram um protótipo de bateria de 4 centímetros cúbicos usando lixo nuclear. O novo estudo mostrou como cristais cintiladores, que emitem luz em exposição à radiação gama, podem ser aproveitados em combinação com células solares para virar microbaterias, gerando energia utilizável. Os resultados foram publicados no periódico Optical Materials: X.
Atualmente, a energia nuclear é responsável por 10% da energia mundial, e estimativas dizem que esse número pode aumentar em 2,5 vezes até 2050. Isso principalmente devido à necessidade de reduzir a emissão de combustíveis fósseis, que agravam as mudanças climáticas. Como o aumento significa um maior lixo radioativo perigoso, pesquisadores estão trabalhando em formas de usá-lo para produzir energia adicional.
Tradicionalmente, piscinas de combustível usado armazenam esses resíduos. Mas agora, a equipe de Raymond Cao, coautor do estudo, testou a bateria com dois tipos de material radioativo: césio-137 e cobalto-60. O césio-137 é um dos produtos de fissão mais comuns em resíduos nucleares, enquanto o cobalto-60 é usado em radioterapias.
Ao usar isótopo de césio, a bateria de resíduos nucleares da equipe registrou apenas 288 nanowatts. No entanto, o cobalto-60 produziu 1,5 microwatts, o suficiente para alimentar microssensores e microchips. Embora ainda não sejam capazes nem de carregar um celular, Cao acredita que a fonte de energia certa poderia alimentar as coisas até o nível de watts e mais.
Além disso, eles descobriram ainda que o formato do cristal cintilador também pode impactar na quantidade de energia, já que um volume maior pode absorver mais radiação, produzindo mais luz. Um tamanho maior também permite que as células solares gerem mais energia.
O processo ainda está nos estágios preliminares, mas os cientistas pretendem gerar mais watts com construções de aumento de escala – apesar do provável alto custo.
Para que servem as baterias nucleares?
Embora sejam seguras para tocar, os pesquisadores não projetaram as baterias para uso público. Elas serviriam para lugares já afetados pela radiação, como as piscinas de combustível, evitando a poluição. Além disso, para sistemas nucleares usados para exploração de lugares de difícil alcance, desde o mar profundo até o espaço. Isso porque exigem pouca manutenção de rotina, segundo os especialistas.
De acordo com o coautor Ibrahim Oksuz, pesquisas são necessárias para avaliar a utilidade e as limitações das baterias. Incluindo quanto tempo elas podem durar uma vez implementadas com segurança, acrescentou ele.
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