A geração de energia nuclear é uma opção com baixas emissões de gases do efeito estufa, mas a produção de rejeitos radioativos sempre pesou contra seu uso. Agora, cientistas encontraram uma maneira de fazer esse lixo nuclear alimentar baterias para microeletrônicos. Se a ideia vingar, poderemos ter sensores funcionando com “energia reciclada” desse tipo de resíduo.
Os pesquisadores constataram que a radiação gama emitida pelos rejeitos para gerar eletricidade seria suficiente para alimentar microchips. Ainda não é muito: a tecnologia está limitada a pequenos sensores, mas a equipe acredita que ela poderá ser ampliada.
“Estamos aproveitando algo considerado resíduo por natureza e tentando transformá-lo em tesouro”, disse em comunicado Raymond Cao, engenheiro nuclear da Universidade Estadual de Ohio e principal autor do estudo, que foi publicado na revista Optical Materials: X.
Atualmente, a energia nuclear supre 9% da demanda mundial por eletricidade. Segundo a Associação World Nuclear, a geração de uma usina nuclear típica de mil megawatts, capaz de abastecer um milhão de pessoas, produz apenas três metros cúbicos de resíduos de alto nível de radioatividade por ano, se o combustível usado for reciclado em processos internos.
Já existem algumas formas de reciclagem desses resíduos. Os pesquisadores acreditam que, se alguma delas se provar útil e rentável, a tecnologia nuclear pode se tornar uma alternativa ainda mais atraente frente aos combustíveis fósseis.
As chamadas baterias nucleares não são exatamente uma novidade. Há décadas, pesquisadores tentam transformar o decaimento radioativo em eletricidade de forma viável. Mas é a primeira vez que uma solução prática produz resultados.
O processo proposto ocorre em duas etapas: primeiro, cristais cintiladores convertem a radiação em luz; depois, células solares transformam essa luz em eletricidade. O protótipo tem 4 centímetros cúbicos – pequeno o bastante para caber no bolso, mas ainda muito maior que uma bateria de smartphone, por exemplo.
De qualquer forma, a ideia não seria distribuir essas baterias para o público geral, mas utilizá-las em locais que já lidam com rejeitos nucleares, como usinas e instalações de armazenamento. Elas também poderiam ser úteis em missões espaciais e explorações submarinas.
Os pesquisadores garantem que a bateria seria segura de manusear e não representaria risco de contaminação. Ainda não se sabe por quanto tempo ela poderia fornecer energia após instalada.
Os testes foram feitos com duas fontes radioativas: césio-137 e cobalto-60, ambos resíduos comuns da fissão nuclear. Com o césio-137, a bateria gerou 288 nanowatts. Já com o cobalto-60, mais potente, a produção subiu para 1,5 microwatt. Não é exatamente o suficiente para carregar um carro elétrico, mas já é um avanço. “Esses são resultados inovadores em termos de potência gerada”, diz Ibrahim Oksuz, coautor do estudo e engenheiro aeroespacial da Universidade Estadual de Ohio.
No estudo, os pesquisadores descobriram que o formato e o tamanho dos cristais influenciam na conversão de energia. Um volume maior absorve mais radiação e gera mais luz, o que melhora o desempenho da célula solar. Isso abre caminho para otimizações futuras.
“O conceito de bateria nuclear é muito promissor”, afirma Oksuz. “Ainda há muito espaço para melhorias, mas acredito que essa abordagem encontrará seu lugar tanto na produção de energia quanto na indústria de sensores.”
