Cientistas Revelam Bateria Alimentada por Resíduos Nucleares

Crédito: Pixabay

A energia nuclear produz emissões mínimas de gases de efeito estufa, mas apresenta desafios devido aos resíduos radioativos.

Um estudo recente explora uma solução potencial: usar esses resíduos para alimentar microeletrônicos.

Pesquisadores nos EUA aproveitaram a radiação gama ambiente de resíduos nucleares para gerar energia suficiente para executar microchips. Embora atualmente limitada a pequenos sensores, a equipe acredita que a tecnologia pode ser ampliada.

“Estamos pegando algo considerado resíduo e transformando-o em valor”, diz o engenheiro nuclear Raymond Cao da Ohio State University.

A energia nuclear atualmente fornece cerca de 10% das necessidades globais de energia. Se seus resíduos puderem ser reaproveitados de forma eficaz, a tecnologia pode se tornar uma alternativa ainda mais atraente aos combustíveis fósseis.

Baterias nucleares, que convertem decaimento radioativo em eletricidade, estão em desenvolvimento há décadas, mas a tecnologia ainda não atingiu viabilidade prática.

Conversão de Energia em Duas Etapas em um Protótipo Compacto

Nessa abordagem, a produção de energia ocorreu em duas etapas: cristais cintiladores primeiro transformaram radiação em luz, que foi então convertida em eletricidade por células solares. A bateria protótipo tinha um tamanho compacto de aproximadamente 4 centímetros cúbicos (0,24 polegadas cúbicas).

Durante os testes com duas fontes radioativas — césio-137 e cobalto-60, ambos subprodutos comuns da fissão nuclear — a bateria produziu 288 nanowatts e 1,5 microwatts, respectivamente.

A bateria experimental combinou cristais cintiladores com células solares. (Oksuz et al., Materiais Ópticos: X, 2025)

“Isso representa um avanço significativo na produção de energia”, diz Ibrahim Oksuz, engenheiro aeroespacial da Universidade Estadual de Ohio.

“Esse processo de duas etapas ainda está em seus estágios iniciais, mas o próximo objetivo é aumentar a escala e gerar maiores produções de energia.”

Implantação Direcionada e Aplicações Potenciais

Essas baterias seriam implantadas principalmente perto de instalações de resíduos nucleares, em vez de para uso público. No entanto, elas prometem alimentar sensores de baixa manutenção e dispositivos de monitoramento.

De acordo com os pesquisadores, a bateria é segura para manusear e não representa um risco ambiental. No entanto, permanecem dúvidas sobre sua durabilidade a longo prazo uma vez instalada.

“A resistência à radiação do cintilador e da célula fotovoltaica é um fator crucial e deve ser o foco principal para pesquisas futuras”, observa a equipe.

A tecnologia também pode ser adaptada para ambientes com radiação gama natural, como o espaço. Embora melhorias significativas ainda sejam necessárias, os pesquisadores estão confiantes na viabilidade do conceito.

Durante o estudo, a equipe também identificou como o arranjo de cristais cintiladores e células solares influencia a conversão e a saída de energia — insights que informarão desenvolvimentos futuros.

“O conceito de bateria nuclear tem grande potencial”, diz Oksuz.

“Ainda há muito espaço para refinamento, mas acredito que essa abordagem acabará se estabelecendo como um ator-chave tanto na produção de energia quanto na tecnologia de sensores.”

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