האם הייתם מחליפים את סוללת האלקליין או הקדמיום ברמקול שלכם בסוללה גרעינית? מחקר סיני חדש מציג אפשרות לייצר סוללות גרעיניות זעירות, שיאפשרו הפעלה של מכשירים לאורך עשרות שנים ללא צורך בהחלפה.
3 צפייה בגלריה
סוללות גרעיניות עשויות לשנות את עולם הטכנולוגיה לעד. אילוסטרציה
(הבינה המלאכותית של Bing)
על רקע צרכי האנרגיה ההולכים ועולים בעולם, ייתכן והמחקר הצנוע הנוכחי הזה יוביל לפריצת דרך בהספקת אנרגיה, שתענה על הרעב האינסופי לחשמל של טכנולוגיות כמו חוות שרתי ענן של בינה מלאכותית. אבל האם אנחנו רוצים לחיות מוקפים באנרגיה גרעינית זעירה? זו כבר שאלה בפני עצמה.
יעיל פי 8,000 מתהליכים קודמים
החוקרים, מאוניברסיטת סוצ'ו בסין, מצאו דרך לרתום את תהליך הדעיכה הרדיואקטיבית (radioactive decay) לשם הפקת אנרגיה. דעיכה רדיוקטיבית מתרחשת בדרך כלל במה שמכונה פסולת גרעינית - אותם חומרים שנשארים אחרי ביקוע גרעיני וממשיכים לפלוט קרינה רדיואקטיבית עוד אלפי שנים. אתר ניו-סיינטיסט (NewScientist) שחשף את המחקר, מציין שהתהליך יעיל פי 8,000 מניסיונות קודמים להפיק אנרגיה בשיטה זו, ולכן הוא מסתמן כפריצת דרך חדשה בתחום המחקר הגרעיני.
3 צפייה בגלריה
מחשב על של חברת IBM. יכולות עיבוד מתקדמות דורשות אנרגיה בכמויות בלתי נתפסות
(צילום: יח"צ)
החוקרים פיתחו סוללות מיקרו-גרעיניות, שרותמות את אנרגיית הדעיכה הרדיואקטיבית של רדיו-איזוטופים כדי לייצר הספק חשמלי נמוך, בסדרי גודל של מיקרו-וואט או אפילו ננו-וואט. אפשר למצוא סמליות בכך שמדענים הסיניים השתמשו לשם המחקר בחומר הרדיואקטיבי אמריציום (או אמריקיום), הקרוי על שם היריבה הגדולה ממערב.
הפקת אנרגיה מפסולת גרעינית
כך או כך, מדובר כאמור בחומר המהווה פסולת גרעינית ומקרין חלקיקי אלפא נושאי אנרגיה. קרינת האלפא אובדת במהירות לסביבה, אך החוקרים השתמשו בגביש פולימרי, שממיר את האנרגיה לאור זוהר ירוק. משהו שמזכיר את היווצרותו של הענק הירוק בסרטי מארוול.
בשלב הזה מתרחשת ההמרה לאנרגיה חשמלית: תא פוטו-וולטאי זעיר, בטכנולוגיה שדומה לפאנלים סולאריים, ממיר את האור הירוק לחשמל. המעגל הזה כולו נארז בשבב קוורץ שגודלו כמילימטר. בניסויים שנערכו, השבב תפקד ברציפות מעל ל-200 שעות, תוך הצגת יעילות אנרגטית רבה עם מעט מאוד חומר רדיוקטיבי. החוקרים מעריכים שלמרות שהקרינה תימשך אלפי שנים, השבב עצמו יפעל כמה עשרות שנים בלבד לפני שיתפרק מהקרינה.
לצד זאת יש לציין כי כמות האנרגיה שמפיק השבב הזה היא זעירה במיוחד. למעשה, יידרשו לא פחות מ-40 מיליארד שבבים כאלה כדי להאיר נורה ביתית של 60 וואט. יחד עם זאת, מדובר רק בשלב ראשוני ומוקדם במחקר, שמטרתו הייתה להוכיח את היתכנות הטכנולוגיה. החוקרים פועלים כעת לשיפור הטכנולוגיה, הן על ידי הגדלת ההספק המופק והן על ידי מעבר לחומרים שאינם מסוכנים לבני אדם.
ראש המחקר, פרופ' שאודו וואנג, טען שהשימוש העיקרי שהחוקרים רואים לטכנולוגיה החדשה הוא לייצור סוללה מיקרו-גרעינית, שתוכל לשמש מקור אנרגיה בסביבות מסוכנות או מרוחקות בהן לא ניתן להחליף סוללות, למשל חיישנים שמשמשים לחקר מעמקי האוקיאנוסים או במשימות חלל מרוחקות, מה שיאפשר לצורך העניין את המשך פעולתן של גשושיות חלל לאורך שנים רבות.
אם תימצא הדרך להגדיל את ההספק שמייצרת הסוללה, זו עשויה להיות הבטחה גדולה, הן בשימוש בפסולת גרעינית שעד כה יצרה בעיות גדולות בטיפול בה, והן ביצירת מקור אנרגיה גרעינית יציב, שאינו מבוסס על כורים גרעיניים. נשאר לנו רק לראות לאן המרוץ החדש אחר אנרגיה גרעינית ייקח את האנושות ולאיזה הישגים עוד נוכל להגיע.
