ژاپنی‌ها حتی از زباله‌های هسته‌ای خود نیز برق می‌گیرند
ارسال شده توسط: علیرضا نوریان 08 فروردین 1404 ساعت 20:16
ژاپنی‌ها روش جدیدی ابداع کرده‌اند که به وسیله آن می‌توان حتی از زباله‌های هسته‌ای نیز برق تولید کرد. این دستاورد جدید، امکان مدیریت پسماندهای هسته‌ای را فراهم خواهد کرد.
در جدیدترین اخبار علم و دانش، آژانس انرژی اتمی ژاپن برای اولین بار در جهان، اقدام به ساخت باتری قابل شارژی کرده که ماده اصلی آن اورانیوم است. به این ترتیب برای نحستین بار شاهد تولید برق از زباله‌های هسته‌ای هستیم.
تولید برق از زباله‌های هسته‌ای
طبق بیانیه رسمی آژانس انرژی اتمی ژاپن، آن‌ها موفق به طراحی و تولید باتری قابل شارژی شده‌اند که در ساخت آن از اورانیوم به عنوان ماده فعال استفاده شده است. این دستاورد می‌تواند تحولی عظیم در نحوه مدیریت پسماندهای هسته‌ای ایجاد کند.
تیم تحقیقاتی از اورانیوم به عنوان ماده فعال در فرآیندهای الکتروشیمیایی باتری بهره برده است. در باتری‌های معمول، موادی مانند لیتیوم یا سرب برای ایجاد جریان الکترون و تولید برق مورد استفاده قرار می‌گیرند. با این حال، ژاپنی‌ها توانسته‌اند عملکرد شارژ و دشارژ یک نمونه اولیه از باتری را با استفاده از اورانیوم با موفقیت انجام دهند. در این فرآیند، اورانیوم با آغاز یک واکنش شیمیایی، منجر به تولید برق می‌شود.
در این پژوهش، اورانیومی با ویژگی‌های شیمیایی مشابه اورانیوم ضعیف‌شده (DU) مورد استفاده قرار گرفت. اورانیوم ضعیف‌شده، محصول جانبی غنی‌سازی اورانیوم طبیعی برای سوخت هسته‌ای است.
این مطالعه نشان داد که اورانیوم ضعیف‌شده که تا پیش از این به دلیل کاربردهای محدودش به عنوان یک پسماند تلقی می‌شد، اکنون می‌تواند منبعی ارزشمند باشد. باتری ساخته شده توسط محققان ژاپنی، راه‌حلی امیدوارکننده برای ذخیره‌سازی برق تولیدشده از منابع انرژی تجدیدپذیر ارائه می‌دهد و به چالش‌های موجود درباره ناپایداری انرژی خورشیدی و بادی پاسخ می‌دهد. در بیانیه آژانس انرژی اتمی ژاپن آمده است:
باتری قابل شارژ مبتنی بر اورانیوم، پتانسیل ذخیره‌سازی تولیدات انرژی‌های تجدیدپذیر مانند نیروگاه‌های مگا-خورشیدی را دارد و می‌تواند منجر به تحقق جامعه‌ای بدون کربن شود.
نمونه اولیه باتری، ابعادی برابر 10 سانتی‌متر عرض و 5 سانتی‌متر ارتفاع دارد. نکته قابل توجه در ساختار آن، استفاده از دو نوع الکترولیت متمایز است که عبارتند از: الکترولیت حاوی اورانیوم که نقش الکترود منفی را ایفا می‌کند و الکترولیت حاوی آهن که به عنوان الکترود مثبت عمل می‌کند. این ترکیب منحصر به فرد، امکان دستیابی به ولتاژی برابر با 1.3 ولت را فراهم کرده است که تقریباً با ولتاژ 1.5 ولتی باتری‌های قلیایی استاندارد برابری می‌کند.
طبق بیانیه رسمی، این باتری تحت فرآیند شارژ و دشارژ، 10 مرتبه مورد آزمایش قرار گرفت و نکته قابل توجه، حفظ عملکرد تقریباً ثابت آن در طول این آزمایش‌ها بود. این پایداری، به عنوان یک شاخص کلیدی در تعیین طول عمر مفید و قابلیت اطمینان این باتری در کاربردهای واقعی، اهمیت بسزایی دارد.
ذخایر اورانیوم ضعیف‌شده در کشور ژاپن، به تنهایی، حدود 16,000 تن تخمین زده می‌شود، در حالی که برآوردها نشان می‌دهد که ذخایر جهانی این ماده، به رقم قابل توجه 1.6 میلیون تن می‌رسد. این حجم عظیم از اورانیوم ضعیف‌شده، می‌تواند به عنوان یک منبع قابل توجه برای تولید انرژی در آینده مورد استفاده قرار گیرد.
اگر بتوان باتری‌های قابل شارژ مبتنی بر اورانیوم را به تولید انبوه رساند و در سطح تجاری عرضه کرد، این امر می‌تواند راهی عملی برای استفاده از ذخایر عظیم این ماده فراهم آورد. با این حال، به دلیل خاصیت پرتوزایی اورانیوم، احتمالاً استفاده از این باتری‌ها به محیط‌های کنترل‌شده‌ای که در آن سطوح تشعشعات قابل نظارت است، محدود خواهد شد.
در صورتی که ظرفیت باتری‌های قابل شارژ اورانیومی به میزان قابل توجهی افزایش یابد و استفاده از آن‌ها در عمل امکان‌پذیر شود، حجم بسیار زیاد اورانیوم ضعیف‌شده‌ای که در سراسر دنیا ذخیره شده است، می‌تواند به منبعی جدید برای تولید برق تبدیل شود.
در گجت نيوز بخوانيد: آیا انرژی هسته ای واقعا پاک است؟ چین از باتری هسته ای با عمر صد ساله رونمایی کرد فنلاند بزرگترین گورستان پسماند هسته ای جهان می‌شود
