در یک حرکت خلاقانه برای حل یکی از بزرگ‌ترین چالش‌های زیست محیطی بشر، پژوهشگران ژاپنی موفق شده‌اند یک باتری قابل شارژ از اورانیوم ضعیف شده بسازند. این فناوری با 650 تن اورانیوم استفاده شده می‌تواند انرژی مورد نیاز 3 هزار خانوار را تامین کند.
این باتری چطور کار می‌کند؟
به گفته farmingdale-observer، محققان ژاپنی نوعی باتری خاص به نام باتری جریان ردوکس را تغییر دادند تا به این دستاورد برسند. در این باتری الکترولیت‌ها در دو مخزن جداگانه ذخیره می‌شوند، یکی از آن‌ها بار منفی دارد و دیگری بار مثبت. زمانی که باتری کار می‌کند، این مایعات وارد قسمتی به نام سلول الکتروشیمیایی می‌شوند و انرژی بین آن‌ها رد و بدل می‌شود تا در نهایت برق تولید شود.
اما در نسخه‌های معمولی این باتری، از فلزی به نام وانادیوم برای ساخت مایع الکترولیت استفاده می‌شود اما در اینجا ژاپنی‌ها از اورانیوم ضعیف شده استفاده کرده‌اند، اورانیوم ضعیف شده در واقع همان ضایعات هسته‌ای است که معمولا بدون استفاده باقی می‌ماند. آن‌ها می‌گویند که سمت مثبت باتری با آن ساخته شده چرا که آهن با خاصیت‌های شیمیایی خاص خود باعث می‌شود که مایع پایدار بماند.
این باتری توانسته ولتاژ 1.3 ولت تولید کند، یعنی تقریبا به اندازه یک باتری قلمی معمولی برق تولید کرده، البته هنوز قدرت آن در حد باتری‌های صنعتی نیست، اما برای یک نمونه اولیه می‌توانیم آن را موفقیت بزرگی بدانیم. همچنین این باتری 10 بار شارژ و دشارژ شده و عملکرد آن هم افت نکرده است، که یعنی سیستم نسبتا پایدار است.
در همین رابطه بخوانید:
– همه روش‌های تولید برق را کنار بگذارید: همجوشی هسته ای با هوش مصنوعی آینده انرژی است
این فناوری چقدر کاربردی خواهد بود؟
در حال حاضر این باتری در مقیاس آزمایشگاهی تست شده و محققان می‌گویند که سطح پرتوزایی اورانیوم داخل نمونه اولیه بسیار پایین و قابل کنترل بوده است چرا که پسماند هسته‌ای حدود 60 درصد کمتر از اورانیوم طبیعی رادیواکتیو است. در نتیجه حرارت زیادی تولید نمی‌کند و خطر فوری ندارد.
اما اگر این تکنولوژی بخواهد به مقیاس بزرگ و صنعتی برسئ، باید شرایط ایمنی بسیار سخت گیرانه‌ای برای آن تعریف شود. به عنوان مثال مخازن الکترولیت باید کاملا محافظت شوند و روی میزان نشت یا ناپایداری نظارت شود.
سازندگان این باتری می‌گویند که در آینده قصد دارند از 650 تن اورانیوم ضعیف شده استفاده کنند تا باتری‌ای بسازند که بتواند 30 هزار کیلووات ساعت برق ذخیره کند. این مقدار معادل مصرف برق روزانه حدود 3 هزار خانوار ژاپنی است.
اصلی‌ترین کاربردی که برای این باتری در نظر گرفته شده، ذخیره‌سازی انرژی‌های تجدید پذیر مانند انرژی خورشیدی و بادی است. چون این انرژی‌ها پایدار نیستند، نیاز به باتری‌ای داریم که باتواند برق تولید شده در زمان اوج را ذخیره کند و در زمان مناسب آزاد کند. اما در کل ساخت این باتری بسیار گران است، چرا که کار با مواد هسته‌ای کمی پیچیده‌تر است، از طرفی هزینه تجهیزات و زیرساخت و لزوم رعایت استانداردهای ایمنی بالا باعث می‌شوند که هنوز نتوانیم به تولید انبوه این باتری فکر کنیم، اما اگر این مشکلات برطرف شوند، این باتری می‌تواند پسماند هسته‌ای را به انرژی مورد نیاز ما تبدیل کند.
source