Científicos de la Universidad Estatal de Ohio han desarrollado una batería innovadora que convierte los desechos nucleares radiactivos en electricidad, abriendo la puerta a nuevas aplicaciones energéticas en entornos extremos.
Este avance promete no solo generar energía limpia, sino también ofrecer una solución para la gestión de residuos nucleares peligrosos.
La tecnología, descrita en un estudio publicado en Optical Materials: X, utiliza cristales centelleadores que capturan la radiación gamma emitida por los desechos nucleares y la transforman en luz visible. Esta luz es luego convertida en electricidad mediante células solares, similares a las utilizadas en paneles solares convencionales.
«Los desechos nucleares emiten radiación gamma potente, una forma de alta energía que puede penetrar la mayoría de los materiales,» explicó Raymond Cao, profesor de ingeniería mecánica y aeroespacial en Ohio State y autor principal del estudio. «Nuestro dispositivo emplea un centelleador, un material especializado que absorbe estos rayos gamma y convierte su energía en luz visible. Esta luz es capturada por una célula solar, que la transforma en energía eléctrica.»
El prototipo, del tamaño de un cubo de azúcar, fue probado en el Laboratorio de Reactores Nucleares de Ohio State, utilizando cesio-137 y cobalto-60 como fuentes radiactivas. Los resultados mostraron una producción de energía de 288 nanowatts y 1.500 nanowatts, respectivamente, suficiente para alimentar sistemas microelectrónicos como sensores o equipos de emergencia.
Aunque la producción de energía es baja, esta tecnología tiene un gran potencial para aplicaciones especializadas como misiones espaciales, exploración de aguas profundas y almacenamiento de desechos nucleares, donde la energía constante y de larga duración es crucial.
A diferencia de las baterías convencionales, estas baterías nucleares generan electricidad continuamente a partir de fuentes de radiación existentes, lo que las hace ideales para entornos remotos y peligrosos.
Sin embargo, existen desafíos. La radiación degrada gradualmente los materiales de la batería, limitando su vida útil. Además, la disponibilidad de isótopos radiactivos es limitada. Los investigadores están trabajando en materiales más duraderos y resistentes a la radiación, así como en la optimización del diseño para aumentar la producción de energía.
«Este concepto de batería nuclear es muy prometedor,» afirmó Ibrahim Oksuz, investigador asociado en Ohio State. «Aunque todavía hay mucho margen de mejora, creo que en el futuro, este enfoque se hará un espacio importante tanto en la producción de energía como en la industria de sensores.»
Este avance representa un paso significativo hacia la utilización de desechos nucleares como una fuente de energía práctica y sostenible, ofreciendo una solución innovadora para la gestión de residuos y la generación de energía en condiciones extremas.
