Nükleer enerjiyi ışığa çevirerek elektrik üreten pil geliştirildi!

Ohio Eyalet Üniversitesi'ndeki araştırmacılar, nükleer enerjiyi ışık yayılımı yoluyla elektriğe dönüştüren yeni bir pil teknolojisi geliştirdi. Optical Materials: X dergisinde yayımlanan çalışmaya göre, bu yenilikçi sistem, çevredeki gama radyasyonunu kullanarak mikroelektronik cihazlar için elektrik üretebiliyor.Çalışmanın temelinde, nükleer atık olarak görülen malzemeleri enerji kaynağına dönüştürme fikri yatıyor. Prototip pil, yalnızca dört santimetreküplük bir hacme sahip ve yüksek yoğunluklu sintilatör kristalleri ile güneş panellerini birleştirerek çalışıyor. Sintilatör kristalleri, gama radyasyonuna maruz kaldığında ışık yayarak, bu ışık güneş panelleri tarafından elektriğe çevriliyor.

Bu yeni pil teknolojisinin testleri, Ohio Eyalet Üniversitesi’nin nükleer reaktör laboratuvarında gerçekleştirildi. Kullanılan başlıca radyoaktif izotoplar sezyum-137 ve kobalt-60 oldu. Sezyum-137 ile yapılan deneylerde pilin 288 nanowatt, daha güçlü bir radyoaktif kaynak olan kobalt-60 ile ise 1,5 mikrowatt enerji ürettiği gözlemlendi. Bu miktar küçük sensörleri çalıştırmak için yeterli düzeyde.Çalışmanın başyazarı ve Ohio Eyalet Üniversitesi’nde makine ve havacılık mühendisliği profesörü olan Raymond Cao, bu teknoloji ölçeklendirildiğinde watt seviyelerinde enerji üretiminin mümkün olabileceğini ifade etti. Bu da, pilin sadece küçük sensörler değil, daha büyük sistemler için de bir güç kaynağı olabileceği anlamına geliyor.

Araştırmacılar, bu tür pillerin özellikle nükleer atık depolama tesislerinde, su havuzlarında ya da uzay ve derin deniz keşiflerinde kullanılabileceğini düşünüyor. En dikkat çekici noktalardan biri ise pilin içinde doğrudan radyoaktif malzeme bulunmaması. Pil sadece çevredeki gama radyasyonunu enerjiye çevirerek çalıştığı için kullanım açısından güvenli kabul ediliyor. Çalışma ayrıca sintilatör kristallerinin şekli ve boyutunun elektrik çıkışını önemli ölçüde etkilediğini ortaya koydu. Daha büyük bir hacim daha fazla radyasyon emilimi ve enerji dönüşümü sağlarken, artan yüzey alanı güneş pilinin güç üretim kapasitesini artırıyor.Ohio Eyalet Üniversitesi’nde araştırma görevlisi olarak çalışan ve çalışmanın ortak yazarı olan İbrahim Öksüz, sürecin henüz erken aşamada olduğunu ancak enerji üretim kapasitesinin artırılması için ölçek büyütme çalışmalarına odaklandıklarını belirtti. Her ne kadar bu teknoloji umut vaat etse de büyük ölçekli üretime geçiş için bazı engeller bulunuyor. En büyük sorunlardan biri üretim maliyetleri. Cao, bu pillerin uzun vadeli verimliliği ve dayanıklılığı konusunda daha fazla araştırma yapılması gerektiğini vurguluyor. Buna rağmen, Öksüz, nükleer enerjiyle çalışan pillerin gelecekte enerji üretimi ve sensör teknolojisinde önemli bir yer edineceğine inanıyor. ^[1]