A energia nuclear é livre de carbono, o que a torna uma alternativa atraente e prática aos combustíveis fósseis. Também temos a infraestrutura para ela já instalada. São os resíduos nucleares que tornam a fissão ruim para o meio ambiente. E dura tanto tempo, alguns isótopos por milhares de anos. O combustível nuclear é composto de urânio-235, colocados dentro de barras de metal. Após a fissão, restam dois isótopos radioativos: césio-137 e estrôncio-90.
Cada um deles tem meia-vida de 30 anos, o que significa que a radiação terá desaparecido pela metade nesse período. Resíduos transurânicos, como o plutônio-239, também são criados no processo. Isso tem meia-vida de 24.000 anos. Esses materiais são altamente radioativos, tornando-os extremamente perigosos de manusear, mesmo com exposição a curto prazo.
A usina nuclear padrão cria cerca de 2.300 toneladas de resíduos anualmente. Atualmente, 99 reatores estão empregados nos Estados Unidos. Isso é muito desperdício por ano. Atualmente, os EUA estão estocando 75.000 toneladas de resíduos nucleares. É cuidadosamente armazenado e mantido. No entanto, como qualquer outra coisa, é vulnerável a desastres naturais, erros humanos e até terrorismo. O armazenamento também é caro.
Então, o que pode ser feito? Pesquisadores da Universidade de Bristol, no Reino Unido, têm uma solução. O geoquímico Tom Scott e seus colegas inventaram um método para encapsular os resíduos nucleares nos diamantes, os quais, como bateria, podem fornecer um suprimento de energia limpa que dura, em alguns casos, milhares de anos.
Como funciona uma usina nuclear?
Scott disse que não havia emissões, peças móveis, manutenção e nenhuma preocupação com segurança. A radiação é bloqueada com segurança dentro da pedra preciosa. Enquanto isso, gera um fluxo pequeno e constante de eletricidade. O níquel-63, um isótopo instável, foi usado neste primeiro experimento. Criou uma bateria com meia-vida de um século.
Existem outras substâncias que durariam dez vezes mais, ajudando a reduzir nosso estoque de resíduos nucleares. Reatores nucleares mais antigos, em serviço entre as décadas de 1950 e 1970, usavam blocos de grafite para resfriar as hastes de urânio. Mas, após anos de serviço, esses blocos ficam cobertos por uma camada de carbono-14, um isótopo radioativo com meia-vida de 5.730 anos. Depois que uma usina é desativada, esses blocos também devem ser armazenados.
Ao aquecer os blocos, os cientistas podem transformar o carbono-14 em um gás, que seria coletado e comprimido em um diamante – já que os diamantes são apenas outra forma de carbono. Cada pedra preciosa emite radiação de curto alcance, que é facilmente contida por praticamente qualquer material sólido. Como o diamante é a substância mais forte da Terra, ele pode ser armazenado com segurança no interior. Os pesquisadores cobriram seu trabalho em uma palestra na universidade intitulada “Ideias para mudar o mundo”.
As baterias de diamante emitem apenas uma pequena quantidade de corrente. Eles não podem substituir os contemporâneos ainda. Scott disse à Digital Trends: “Uma bateria alcalina AA pesa cerca de 20 gramas, tem uma taxa de armazenamento de densidade de energia de 700 Joules/grama e [consome] essa energia se for operada continuamente por cerca de 24 horas”. Enquanto isso, “uma bateria beta de diamante contendo 1 grama de C14 fornecerá 15 Joules por dia e continuará a produzir esse nível de produção por 5.730 anos – portanto, sua capacidade total de armazenamento de energia é de 2,7 TeraJ”. Outro obstáculo é o custo.
Uma vez superados esses obstáculos, as possíveis aplicações incluem alimentar espaçonaves, satélites, drones voando por mais tempo e dispositivos médicos como marca-passos – qualquer coisa em que as baterias sejam difíceis ou impossíveis de carregar ou trocar. Uma especulação tentadora: alimentada por esses cristais, as sondas interestelares poderiam operar mesmo nos trechos mais escuros do espaço, onde a energia solar não é mais viável.
Os aplicativos são abundantes. Tanto que Scott e seus colegas estão pedindo ao público outros usos possíveis.
Para saber mais sobre este projeto, veja abaixo:
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