Ohio Eyalet Üniversitesi’nden Yenilikçi Nükleer Pil Teknolojisi
Ohio Eyalet Üniversitesi’ndeki araştırmacılar, nükleer enerjiyi ışık yayılımı aracılığıyla elektriğe dönüştüren devrim niteliğinde bir pil teknolojisi geliştirdi. Optical Materials: X dergisinde yayımlanan bu çığır açıcı çalışma, çevredeki gama radyasyonunu kullanarak mikroelektronik cihazlar için elektrik üretme yeteneğine sahip bir sistemi tanımlıyor. Araştırmanın arkasındaki temel fikir, nükleer atık olarak kabul edilen malzemeleri verimli bir enerji kaynağına dönüştürmek üzerine kurulmuş durumda.
Geliştirilen prototip pil, yalnızca dört santimetreküplük bir hacme sahip olup, yüksek yoğunluklu sintilatör kristalleri ile güneş panelleri arasında bir entegrasyon sağlıyor. Sintilatör kristalleri, gama radyasyonuna maruz kaldıklarında ışık yayarak, bu ışığın güneş panelleri tarafından elektriğe dönüştürülmesini sağlıyor. Bu yenilikçi pil teknolojisinin testleri, Ohio Eyalet Üniversitesi’nin nükleer reaktör laboratuvarında gerçekleştirildi. Deneylerde kullanılan başlıca radyoaktif izotoplar arasında sezyum-137 ve kobalt-60 yer aldı. Sezyum-137 ile yapılan deneylerde pilin 288 nanowatt, daha güçlü bir radyoaktif kaynak olan kobalt-60 ile ise 1,5 mikrowatt enerji ürettiği belirlendi. Bu enerji, küçük sensörleri çalıştırmak için yeterli bir düzeyde.
Büyük Ölçekli Kullanım Mümkün mü?
Çalışmanın başyazarı ve Ohio Eyalet Üniversitesi’nde makine ve havacılık mühendisliği profesörü olan Raymond Cao, bu teknolojinin ölçeklendirildiğinde watt seviyelerinde enerji üretiminin mümkün olabileceğini ifade ediyor. Bu durum, pilin yalnızca küçük sensörler için değil, daha büyük sistemler için de etkili bir güç kaynağı olabileceği anlamına geliyor. Araştırmacılar, bu tür pillerin özellikle nükleer atık depolama tesislerinde, su havuzlarında ya da uzay ve derin deniz keşiflerinde kullanım potansiyelini vurguluyor.
En dikkat çekici özelliklerden biri ise pilin içinde doğrudan radyoaktif malzeme bulundurmaması. Pil, sadece çevredeki gama radyasyonunu enerjiye dönüştürerek çalıştığı için kullanım açısından güvenli kabul ediliyor. Çalışma ayrıca sintilatör kristallerinin şeklinin 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 panelinin güç üretim kapasitesini de artırıyor.
Ohio Eyalet Üniversitesi’nde araştırma görevlisi olarak görev yapan ve çalışmanın ortak yazarı olan İbrahim Öksüz, sürecin henüz erken aşamada olduğunu, ancak enerji üretim kapasitesinin artırılması için ölçek büyütme çalışmalarına odaklandıklarını belirtiyor. Her ne kadar bu teknoloji umut verici olsa da büyük ölçekli üretime geçişte bazı engeller bulunuyor. En büyük sorunlardan biri, bu pillerin üretim maliyetleri. Cao, bu pillerin uzun vadeli verimliliği ve dayanıklılığı konusunda daha fazla araştırma yapılması gerektiğini vurguluyor. Öte yandan, Öksüz, nükleer enerjiyle çalışan pillerin gelecekte enerji üretimi ve sensör teknolojisinde önemli bir rol oynayacağını düşünüyor.
