انرژی هسته‌ای را می‌توان تامین‌کننده‌ی انرژی آینده و جایگزین قطعی سوخت‌های فسیلی دانست. این انرژی بهینه بوده و کاربردهای گسترده‌ای دارد. اما مشکل زباله‌های هسته‌ای و دفع بدون ضرر این مواد فعال، دردسری است که دانشمندان در پی برطرف کردن آن هستند.
دفع زباله‌های هسته‌ای در طبیعت، که مواد رادیواکتیو فعالی برای سالیان متمادی خواهند بود، از چالش‌های قرن 21 بوده و خطرات زیادی برای محیط‌زیست دارد؛ بنابراین باید به فکر روش جایگزین بود. فیزیکدانان و شیمی‌دانان دانشگاه بریستول انگلستان روشی را توسعه داده‌اند که این زباله‌ها را با استفاده از الماس به باتری تبدیل می‌کند. به این صورت که با محصور کردن ماده رادیواکتیوِ بردکوتاه در الماس مصنوعی، می‌توان همزمان با مسدود کردن تشعشعات مضر، بار الکتریکی اندکی نیز تولید کرد. درحالی‌که این تیم تحقیقاتی از ایزوتوپ ناپایدار نیکل-63 به‌عنوان منبع تشعشع در آزمایش‌ها استفاده کرده است، که نیمه‌عمر 100ساله‌ی آن به معنی تولید تا 50 درصد بار الکتریکی آن تا یک قرن آینده است، انتظار می‌رود نهایتاً از ایزوتوپ کربن-14 موجود در بلوک‌های گرافیتی با نیمه‌عمر حدود 5730 سال استفاده شود؛ برای این جایگزینی نیاز به تغییر کاربری کربن-14 به‌مانند نیکل-63 جهت استفاده در ساختار الماس می‌باشد.
به‌عنوان مثال، یک باتری قلمی آلکالاین به وزن 20 گرم، چگالی انرژی ذخیره معادل 700 ژول/گرم دارد که در استفاده‌ی مداوم در 24 ساعت تحلیه می‌شود. حال، یک باتری الماسی حاوی 1 گرم کربن-14 انرژی روزانه 15 ژول را به مدت 5730 سال تولید می‌کند. یعنی انرژی ذخیره‌شده معادل 2.7 تِراژول!
با وجود اندک بودنِ انرژی تولیدی این باتری‌ها، نکته مثبت و ویژه‌ی آن‌ها را می‌توان طول عمر بسیارشان دانست که استفاده از این باتری‌ها را در مواردی مانند پهپادهای ارتفاع‌بالا، ضربان‌ساز قلب (پیس‌میکر)، ماهواره‌ها و حتی فضاپیماها که تعویض باتری کار دشوار یا حتی غیرممکنی است، بسیار توجیه‌پذیر می‌کند.
این تحقیق در مراحل ابتدایی قرار داشته و می‌توان مشکلاتی از جمله هزینه‌ی زیاد الماس و نیز امکان پیاده‌سازی کامل این فناوری در مراحل عملی را برای آن در نظر گرفت. اما با وجود این فناوری هیجان‌انگیز، می‌توان به تبدیل زباله‌های خطرناک هسته‌ای به انرژی پاک با طول عمر فراوان امیدوار بود.
منبع: Engadget, Sciencealert
نظر خود را اضافه کنید.
برای ارسال نظر وارد شوید
ارسال نظر بدون عضویت در سایت