Rewolucja w energetyce. Odpady jądrowe nowym paliwem dla akumulatorów i baterii
Energia jądrowa znowu zyskuje na całym świecie, jako jedna z najlepszych recept na paliwa kopalne. Kłopotem są jednak odpady radioaktywne. Naukowcy z Azji udowadniają, że przynajmniej jakąś część z nich można wykorzystać do konstrukcji nowych akumulatorów i baterii. Takie rozwiązanie byłoby też doskonałym rozwiązaniem dla odnawialnych źródeł energii czy urządzeń medycznych.
Coraz szybszy rozwój OZE przyczynia się również do większych inwestycji w magazynowanie energii. Wszak największą bolączką energii słonecznej i też tej z wiatru jest uzależnienie od warunków pogodowych. Dlatego coraz bardziej w cenie są baterie i akumulatory. Jeżeli chodzi o te ostatnie być może jesteśmy właśnie świadkami przełomu, który przy okazji może dotyczyć również energetyki jądrowej. Otóż Japońska Agencja Energii Atomowej (JAEA) twierdzi, że opracowała pierwszy na świecie akumulator uranowy, który wykorzystuje zubożony uran (produkt uboczny przy produkcji paliwa jądrowego) jako materiał aktywny elektrody ujemnej i żelazo jako materiał dodatni.
Uran ma wyjątkowe właściwości chemiczne i od dawna jest uznawany za kandydata na materiały aktywne w bateriach chemicznych - przyznaje JAEA.
Zubożony uran w japońskich akumulatorach
JAEA informuje, że najpierw zweryfikowali wydajność ładowania i rozładowywania akumulatora na bazie uranu, a teraz opracowują ogniwa przepływowe, w tym elektrody o większej pojemności (akumulator przepływowy redoks) i system cyrkulacji elektrolitów (roztwór rozpuszczający materiały aktywne), tak żeby promować te wyniki do praktycznego wykorzystania.
Jeśli akumulatory uranowe zostaną zwiększone pod względem pojemności i wykorzystane w praktyce, duża ilość zubożonego uranu zmagazynowana w Japonii stanie się nowym zasobem do kontroli wyjściowej w sieci elektroenergetycznej pochodzącej z energii odnawialnej, przyczyniając się tym samym do realizacji społeczeństwa zdekarbonizowanego - przekonuje JAEA.
Agencja szacuje, że obecnie w Japonii zmagazynowanych jest około 16000 ton zubożonego uranu, a szacunku dotyczące całego świata mówią o ok. 1,6 mln ton. Wyniki tych badań dają szansę na jego wykorzystanie.
Możemy się spodziewać, że te akumulatory uranowe odegrają nową rolę, taką jak dostosowanie podaży i popytu na ogromne elektrownie słoneczne - twierdzi JAEA.
Baterie na radioaktywnym węglu
Ale to jeszcze nie wszystkie doniesienia energetyczne z Azji. Naukowcy z Instytucie Nauki i Technologii Daegu Gyeongbuk (DGIST) w Korei Południowej postanowili poszukać recepty dla szybko wyładowujących się baterii litowo-jonowych, wykorzystywanych w telefonach komórkowych, czy samochodach elektrycznych. Badacze opracowali prototyp baterii jądrowej, która wykorzystuje radioaktywny izotop węgla, która mogłaby działać przez dziesięciolecia lub dłużej, bez konieczności ładowania.
Baterie jądrowe są jednym z niewielu naprawdę długoterminowych rozwiązań na rosnące zapotrzebowanie na energię i degradację środowiska - przekonuje Su-Il In, profesor DGIST i członek Royal Society of Chemistry, w rozmowie z Interesting Engineering.
Więcej o bateriach przeczytasz na Spider’s Web:
Naukowiec zwraca uwagę, że radioaktywny węgiel ma długi okres półtrwania wynoszący 5730 lat i jest dostępny jako produkt uboczny odpadów jądrowych. Osłona aluminiowa zaś w opracowanym prototypie baterii ma zapewniać użytkownikom zerową ekspozycję na promieniowanie.
Są niezwykle stabilne, bezpieczne przed spalaniem lub wybuchem i działają niezawodnie w trudnych warunkach, niezależnie od tego, czy są gorące, czy zimne. Dzięki temu idealnie nadają się do stosowania w zdalnych czujnikach, sprzęcie kosmicznym lub urządzeniach medycznych - twierdzi Su-Il In.
