Pesquisadores japoneses desenvolveram a primeira bateria recarregável de urânio do mundo, permitindo aproveitar as propriedades químicas do elemento para uso prático. A novidade revelada este mês é alimentada pela versão empobrecida do urânio, se tornando, também, a pioneira na utilização de lixo nuclear.
Em geral, as baterias são dependentes do lítio ou do chumbo, entre outros materiais, para melhorar o fluxo de elétrons e a geração de eletricidade. Mas no projeto liderado pela Agência de Energia Atômica do Japão (JAEA), a escolha foi pelo urânio, que aparece como material ativo nos processos eletroquímicos da versão.
Com 10 cm de largura e 5 cm de altura, o protótipo traz um eletrólito com urânio para o eletrodo negativo e outro eletrólito de ferro para o eletrodo positivo. O experimento resultou em uma voltagem de 1,3 V, chegando bem perto dos 1,5 V gerados pela bateria alcalina convencional.
A bateria de urânio foi carregada e descarregada 10 vezes, conseguindo manter um desempenho quase inalterado. O resultado indica uma potencial longevidade e confiabilidade do componente, características essenciais para a sua utilização em aplicações no mundo real, como destacaram os especialistas da JAEA.
O que é o urânio empobrecido usado na nova bateria?
De acordo com a Agência de Energia Atômica do Japão, o urânio escolhido para alimentar o protótipo da bateria tem as mesmas características do urânio empobrecido (DU). Trata-se do composto que sobra após o enriquecimento do elemento químico natural para a geração de energia nuclear, sendo apontado como lixo nuclear.
Este resíduo é atualmente considerado problemático, já que não pode ser utilizado como combustível nos reatores nucleares mais modernos. Menos radioativo do que o urânio natural, o DU tem aplicações limitadas, sendo empregado principalmente na fabricação de munições para uso militar.
As munições de urânio empobrecido têm como característica principal a capacidade de perfurar a blindagem, mas sua utilização gera polêmica por conta dos riscos tóxicos. Elas já foram utilizadas em conflitos na Síria e durante as duas Guerras do Golfo, e em 2023 os Estados Unidos prometeram enviar uma carga desses projéteis para a Ucrânia.
No Japão, onde a bateria recarregável de lixo nuclear foi desenvolvida, cerca de 16 mil toneladas de urânio empobrecido estão armazenadas, no momento, sem praticamente nenhuma utilidade. Globalmente, estima-se um estoque de 1,6 milhão de toneladas.
Possibilidades de uso para a bateria recarregável de urânio
Além de viabilizar o aproveitamento adequado de uma ampla quantidade de lixo nuclear, as baterias recarregáveis de urânio empobrecido facilitariam o caminho rumo a uma sociedade descarbonizada, como destaca a JAEA. Uma das possibilidades é a sua utilização para controles de produção na rede de fornecimento de eletricidade oriunda de energia renovável.
Para tanto, é necessário aumentar as capacidades do componente. Neste sentido, os cientistas da agência já trabalham no desenvolvimento de células de fluxo redox, que oferecem capacidades ampliadas de armazenamento, bem como maior eficiência na transferência de energia.
Vale ressaltar que as baterias recarregáveis de lixo nuclear possivelmente ficarão restritas a locais com radiação controlada, devido aos riscos associados ao urânio, se o protótipo chegar ao uso prático. Instalações de usinas nucleares estão entre os ambiente mais propícios a recebê-las.
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