A estrutura dos blocos de grafite em um reator nuclear. Crédito:EDF Energy
Uma equipe de físicos e químicos da Universidade de Bristol espera reciclar material radioativo diretamente de uma antiga usina nuclear em Gloucestershire para gerar fontes de energia de longa duração.
O trabalho começou na Berkeley Power Station para remover produtos de resíduos radioativos do local como parte de seu programa de desativação.
Ao extrair isótopos de carbono-14 da grafite irradiada, o tempo e o custo da operação de limpeza seriam reduzidos significativamente.
Berkeley foi desativada em 1989 e apenas agora se tornou seguro começar a remover resíduos radioativos da planta.
Atualmente, eles são armazenados em cofres de concreto a oito metros de profundidade e exigem equipamentos especializados para serem recuperados e processados com segurança.
A segunda estação nuclear na margem do rio Severn é Oldbury, que parou de produzir eletricidade em 2012. Este local concluiu o abastecimento em 2016 e agora está na fase inicial de descomissionamento.
Esses dois sites, bem como os reatores em Hinkley Point em Somerset e outros locais desativados em todo o Reino Unido, contêm grandes quantidades de grafite irradiado que contém o isótopo de carbono-14 que poderia ser reciclado para gerar energia.
Pesquisadores da Universidade de Bristol cultivaram um diamante artificial que, quando colocado em um campo radioativo, é capaz de gerar uma pequena corrente elétrica. Ao usar carbono-14, que tem meia-vida de 5730 anos, as baterias podem fornecer energia em uma base quase infinita.
Este trabalho faz parte do projeto ASPIRE:Unidades de sensores autoalimentados avançados em ambientes de radiação intensa. O pesquisador principal é o Professor Tom Scott da Escola de Física e Diretor do Centro Nuclear Sudoeste.
Ele disse:"Nos últimos anos, temos desenvolvido sensores de potência ultrabaixa que coletam energia da decadência radioativa. Este projeto está em um estágio bastante avançado agora e testamos as baterias em sensores em locais tão extremos como o topo de um vulcão!"
Além de usar as baterias em ambientes onde as fontes de energia convencionais não podem ser facilmente substituídas, existem aplicações potenciais para fins médicos, como aparelhos auditivos ou marca-passos. Poderia até ser possível fornecer energia a espaçonaves ou satélites para viagens muito mais distantes do que é atualmente possível.
O professor Scott acrescentou:“O objetivo final é ter uma fábrica baseada em uma das antigas usinas de energia no sudoeste que retira isótopos de carbono-14 diretamente dos blocos de grafite para uso em baterias de diamante.
"Isso reduziria significativamente a radioatividade do material restante, tornando-o mais fácil e seguro de gerenciar.
"Com a maioria das usinas nucleares do Reino Unido definidas para ficar fora do ar nos próximos 10-15 anos, isso representa uma grande oportunidade de reciclar uma grande quantidade de material para gerar energia para tantos usos importantes."
Esta tecnologia é um forte exemplo de pesquisa e inovação que está sendo desenvolvida na região Sudoeste, a casa do único novo projeto de construção nuclear no Reino Unido.