Institutul Japonez pentru Energie Atomică a făcut un progres semnificativ în sectorul energiei și al tehnologiilor de stocare, prin crearea primei baterii reîncărcabile din lume utilizând uraniu ca material activ. Aceasta nu numai că facilitează o gestionare mai bună a deșeurilor nucleare, dar oferă și opțiuni promițătoare pentru răspunsul la cererea în continuă expansiune de baterii eficiente capabile să acumuleze energie din surse regenerabile.
O inovație cu uraniu sărăcit
Spre deosebire de bateriile convenționale care utilizează litiu, plumb sau nichel pentru generarea curentului electric, cercetătorii japonezi au introdus uraniul în procesele electrochimice fundamentale pentru funcționarea unei baterii. Concret, în cadrul prototipului, uraniul este folosit ca material activ pe electrodul negativ, iar electrodul pozitiv este realizat din fier. Dimensiunile prototipului sunt reduse – doar 10 cm în lățime și 5 cm în înălțime –, dar a reușit să genereze o tensiune de 1,3 volți, similară cu tensiunea unei baterii alcaline standard (1,5V).
Uraniul folosit în această baterie este chimic similar cu uraniul sărăcit, un subprodus obținut în urma îmbogățirii uraniului natural. La nivel global, există în jur de 1,6 milioane de tone de uraniu sărăcit stocate, dintre care 16.000 de tone se află în Japonia. Din cauza radioactivității reduse și a utilizărilor industriale limitate, acest material este, în general, considerat deșeu. Inovația japoneză ar putea transforma aceste rezerve într-o resursă energetică valoroasă.
O baterie durabilă și de încredere
Echipa de cercetare a demonstrat că bateria bazată pe uraniu poate fi încărcată și descărcată de cel puțin zece ori fără pierderi semnificative ale performanței – un indiciu promițător în privința fiabilității și duratei de viață. Stabilitatea la descărcare este crucială pentru aplicații practice, mai ales în ceea ce privește susținerea rețelelor de energie sau sistemelor de rezervă.
Soluții pentru criza energetică globală
Această inovație apare într-un moment de creștere rapidă a cererii pentru baterii reîncărcabile, în special ca răspuns la expansiunea surselor de energie regenerabilă, precum solară și eoliană. Deși aceste surse sunt ecologice, ele sunt intermitente și necesită soluții eficiente pentru stocarea energiei, asigurând astfel o livrare constantă.
Având capacitatea de a transforma și reutiliza deșeurile nucleare, bateria pe bază de uraniu oferă o metodă complet nouă de a valorifica resursele disponibile, contribuind în același timp la reducerea riscurilor ecologice asociate gestionării acestora.
Viitorul bateriei cu uraniu: baterii cu flux redox
Pentru a îmbunătăți performanțele, cercetătorii din Japonia au anunțat planurile de a dezvolta o variantă avansată: bateria cu flux redox. Acest tip de baterie implică pomparea constantă a electroliților prin celule electrochimice, realizând astfel capacități de stocare mult mai mari și o eficiență sporită în convertirea energiei. Bateriile cu flux redox sunt ideale pentru sisteme de stocare la scară largă – inclusiv în centrale electrice sau depozite industriale.
Cu toate acestea, o limitare semnificativă pentru comercializarea acestei tehnologii este radioactivitatea uraniului. Deși uraniul sărăcit este mai puțin periculos decât uraniul îmbogățit, el necesită condiții speciale pentru manipulare și stocare. Prin urmare, implementarea pe scară largă ar putea fi restricționată la zone controlate din punct de vedere radiologic, cum ar fi centralele nucleare sau instalațiile industriale protejate.
Perspective și semn
