Japonya’dan Devrim Niteliğinde Nükleer Atık Yönetimi Çözümü
Japonya Atom Enerjisi Ajansı (JAEA), nükleer atıkları enerji kaynağına dönüştürme potansiyeline sahip olan dünyanın ilk uranyum bazlı şarj edilebilir pilini geliştirdiğini duyurdu. Bu yenilik, nükleer atık yönetiminde devrim yaratabilir ve yenilenebilir enerji kaynaklarından üretilen fazla elektriğin depolanmasına yönelik önemli bir çözüm sunabilir.
Geleneksel piller, enerji üretimi için genellikle lityum veya kurşun gibi malzemelere dayanırken, JAEA’nın araştırmacıları bu süreçte aktif malzeme olarak uranyumu kullanmayı tercih etti. Açıklamalara göre, prototip pilin boyutları 10 santimetre genişliğinde ve 5 santimetre yüksekliğinde olup, bu da onu pratik bir kullanım için uygun hale getiriyor. Negatif elektrot için uranyum içeren bir elektrolit, pozitif elektrot için ise demir içeren bir elektrolit kullanıldı. Bu tasarım, prototip pilin 1.3V‘luk bir voltaj elde etmesini sağladı; bu değer, standart alkalin pillerin gerilimine oldukça yakın, yani 1.5V civarındadır.
Araştırmacılar, pilin on kez şarj edilip boşaltılmasına rağmen performansında kayda değer bir düşüş yaşanmadığını belirtti. Bu durum, pilin uzun ömürlü ve güvenilir olabileceğine dair önemli bir işaret olarak değerlendirilmektedir.
Nükleer Atıklar Artık Değerli Bir Kaynak Olabilir
Japonya, yaklaşık 16.000 ton zayıflatılmış uranyum (DU) stoğuna sahipken, dünya genelindeki toplam miktarın 1.6 milyon tona ulaştığı tahmin ediliyor. Normalde nükleer yakıt zenginleştirme süreci sonucunda arta kalan ve kullanım alanı sınırlı olan bu atık, yeni nesil piller sayesinde değerli bir enerji kaynağına dönüşebilir. JAEA tarafından yapılan açıklamada, “Bu araştırma sonuçları, zayıflatılmış uranyuma yeni bir kaynak değeri kazandırması bekleniyor.” denildi.
Ayrıca, uranyum bazlı pillerin, özellikle büyük güneş ve rüzgar enerjisi santralleri gibi değişken üretim yapan yenilenebilir enerji santrallerinde şebeke istikrarını sağlamada kritik bir rol oynayabileceği vurgulandı. Bu bağlamda, araştırmacılar pilin kapasitesini ve performansını artırmak için redoks akış bataryası geliştirmeyi planlıyor. Bu sistem, elektrolitlerin pompalar aracılığıyla dolaşımını sağlayarak daha büyük enerji depolama kapasitesi ve daha verimli enerji transferi sunabilir.
Ancak, uranyumun radyoaktif doğası nedeniyle, bu tür pillerin yalnızca nükleer tesisler gibi radyasyon kontrollü alanlarda kullanılabileceği belirtiliyor. Bununla birlikte, araştırmacılar ticari olarak uygulanabilir, daha yüksek kapasiteli çözümler üzerinde çalışmalarını sürdürüyor.
