Dünyanın İlk Nükleer Atıkla Çalışan Şarj Edilebilir Pili Japonya’da Tanıtıldı

Japonya Atom Enerjisi Ajansı, dünyanın ilk uranyum temelli şarj edilebilir pilini geliştirdiğini açıkladı. Enstitü, yayınladığı basın bildirisinde, "Aktif madde olarak uranyumu kullanan şarj edilebilir bir pil geliştirmeyi başardık." ifadelerine yer verdi.

Geliştirilen yeni teknoloji, nükleer atıkların yönetiminde devrim yaratabilecek ve etkili enerji depolama çözümlerine artan ihtiyaca cevap verebilecek nitelikte.

Tükenmiş Uranyum Aktif Madde Olarak Kullanıldı

Araştırma ekibi, pilin elektrokimyasal süreçlerinde aktif madde olarak uranyumu kullandı. Geleneksel piller genellikle lityum veya kurşun gibi malzemelerle elektron akışı sağlayarak elektrik üretir. Araştırmacılar, aktif madde olarak uranyum içeren prototip pilin şarj ve deşarj performansını başarıyla gösterdi. Ekip, "Uranyum, benzersiz kimyasal özelliklere sahip ve uzun süredir kimyasal pillerde aktif madde adayı olarak kabul ediliyor." açıklamasını yaptı.

Çalışmada kullanılan uranyum, nükleer yakıt için doğal uranyumun zenginleştirilmesi sırasında ortaya çıkan yan ürün olan tükenmiş uranyum (DU) ile aynı kimyasal özelliklere sahip.

Araştırma sayesinde, sınırlı uygulama alanları nedeniyle sorunlu bir atık ürün olarak görülen tükenmiş uranyumun artık değerli bir kaynak hâline gelebileceği belirtiliyor. Enstitü ayrıca, "Bu sonuçların tükenmiş uranyuma yeni bir kaynak değeri sağlaması bekleniyor." değerlendirmesinde bulundu.

Uranyum tabanlı pil, güneş ve rüzgâr enerjisi gibi yenilenebilir kaynaklardan üretilen fazla elektriğin depolanması açısından önemli bir çözüm sunuyor.

Basın açıklamasında, "Uranyum temelli şarj edilebilir pil, mega güneş enerjisi santralleri gibi yenilenebilir enerji üretimlerinin güç kontrolünde kullanılabilir ve karbonsuzlaşmış bir toplumun gerçekleşmesine katkı sağlayabilir." ifadelerine yer verildi.

Prototip Nükleer Pil, Dikkat Çekici Performans Gösterdi

Geliştirilen prototip pilin genişliği 10 santimetre, yüksekliği ise 5 santimetre. Pil, negatif elektrot için uranyum içeren bir elektrolit ve pozitif elektrot için demir içeren bir elektrolit kullanıyor.

Standart alkalin pilin 1,5 voltluk değerine oldukça yakın olan 1,3 voltluk bir voltaj değerine ulaşıldı.

Basın açıklamasında, "Pil 10 kez şarj edildi ve deşarj edildi; performansı neredeyse hiç değişmedi." denildi.

Elde edilen performansın sürekliliği ve kararlılığı, gerçek dünya uygulamalarında uzun ömür ve güvenilirlik için önemli bir gösterge olarak değerlendiriliyor.

Yalnızca Japonya’da yaklaşık 16.000 ton, küresel çapta ise yaklaşık 1,6 milyon ton tükenmiş uranyum bulunduğu tahmin ediliyor.

Uranyum şarj edilebilir pillerin geniş ölçekte üretilmesi ve ticari olarak kullanılması durumunda, mevcut büyük uranyum rezervinin değerlendirilmesinde önemli bir fırsat oluşturacağı ifade ediliyor.

Gelecekteki Geliştirme Planları Arasında “Redoks Akış Pili” Var

Araştırma ekibi, pilin kapasite ve performansını daha da artırmak için "redoks akış pili" geliştirmeyi hedefliyor.

Redoks akış pilleri, büyük kapasiteler ve daha verimli enerji transferi sağlayabilmek için elektrolitleri dolaştıran pompalardan yararlanan bir pil türü olarak biliniyor ancak enstitü, uranyumun doğal radyoaktivitesi nedeniyle söz konusu pillerin muhtemelen sadece nükleer santral sahaları gibi radyasyon kontrolü olan ortamlarda kullanılabileceğini kabul ediyor.

Yenilenebilir enerji kaynaklarının yaygınlaşması ile birlikte artan şarj edilebilir pil talebi, gerçekleştirilen çalışmanın önemini daha da artırıyor.

Basın açıklamasında son olarak, "Uranyum temelli şarj edilebilir pillerin kapasitesi artırılıp pratik kullanıma geçirilirse Japonya'da depolanan büyük miktarda tükenmiş uranyum, yenilenebilir enerji kaynaklı elektrik şebekesinin çıkış kontrolleri için yeni bir kaynak haline gelecektir." denildi.

‍

‍

‍

‍

‍


Kaynak:https://interestingengineering.com/energy/uranium-waste-powered-rechargeable-battery