Batterien aus Atommüll: Wie Forscher damit zwei Probleme auf einmal lösen wollen
Batterien aus Atommüll – zu schön, um wahr zu sein? (Foto: Satakorn/Shutterstock)
Die Idee, nuklearen Abfall zur Energieerzeugung zu verwenden, ist nicht neu. Dahinter steckt der Wunsch, gleich zwei Fliegen mit einer Klappe zu schlagen: zum einen eine Weiterverwendung für den Atommüll zu finden und darüber hinaus günstig und umweltfreundlich Strom erzeugen zu können.
Gute Idee: Batterien aus Atommüll
Eine vielversprechende Möglichkeit ist offenbar, aus den strahlenden Überresten von Atomkraftwerken Batterien herzustellen. 2022 hatte ein britisches Unternehmen einen aus radioaktivem Abfall gepressten Diamanten vorgestellt, der im menschlichen Körper als Batterie für neuronale Implantate dienen können soll.
Einen ähnlichen Weg sind jetzt Forscher:innen der Ohio State University gegangen. Sie haben eine Batterie entwickelt, die aus sogenannten Szintillator-Kristallen und Solarzellen besteht.
Szintillatoren haben die Eigenschaft, Licht zu erzeugen, wenn sie radioaktiver Strahlung ausgesetzt sind. Dieses Licht wird dann von der integrierten Solarzelle aufgenommen, die es in nutzbare elektrische Energie umwandelt.
Einsatz auf bestimmte Bereiche begrenzt
In die Batterie selbst werden also keine radioaktiven Stoffe integriert. Stattdessen wird die Strahlung aus der Umgebung genutzt, wie Basic Thinking berichtet. Entsprechend ist der Einsatz auf Bereiche begrenzt, in denen nukleare Energie vorhanden ist, etwa Atommüllendlager, die Raumfahrt oder Tiefseeexpeditionen.
Auch die Leistung ist derzeit noch ausbaufähig. In Tests mit den radioaktiven Isotopen Cäsium 137 und Kobalt-60 erwies sich letzteres als leistungsfähiger – und lieferte immerhin 1,5 Mikrowatt. Das könnte für die Stromversorgung von Sensoren durchaus ausreichen.
Stromerzeugung über Jahrzehnte möglich
Für die Batterien spricht zudem, dass sie keine Wartung benötigen und über Jahrzehnte kontinuierlich Strom erzeugen könnten. Für herkömmliche Geräte wie Smartphones oder gar E-Autos sind sie dagegen nicht geeignet.
Und auch für die bisher denkbaren Anwendungsbereiche müsste die Leistung noch gesteigert werden. Hier sehen die Forscher:innen aber durchaus Möglichkeiten, die Effizienz zu verbessern.
Dazu könnte etwa eine Optimierung der Kristallstruktur beitragen. Auch die Vergrößerung der aktiven Fläche könnet eine Leistungssteigerung bringen, weil dadurch die Lichtaufnahme verbessert werden würde.
Die Ergebnisse ihrer Forschungsarbeit wurden in der Fachzeitschrift Optical Materials: X veröffentlicht.
