Strom aus Atommüll: Forscher nutzen Gammastrahlung für die Energieversorgung

Wer hätte gedacht, dass Strom aus Atommüll eines Tages Realität wird und als Energiequelle dienen könnte? Forscher der Ohio State University haben genau das geschafft: Sie entwickelten eine Batterie, die aus radioaktiver Gammastrahlung Strom gewinnt – eine Technologie, die nicht nur faszinierend, sondern auch äußerst vielversprechend ist. Angesichts der anhaltenden Herausforderung bei der Entsorgung von Atommüll könnte dieser innovative Ansatz völlig neue Perspektiven eröffnen.

Die kleine Batterie, kaum größer als ein Würfelzucker (4 Kubikzentimeter), ist ein echter „Strahlungs-Energie-Wandler“. Sie nutzt Szintillationskristalle, die Licht aussenden, wenn sie von Gammastrahlung getroffen werden. Dieses Licht wird dann von Solarzellen in Strom umgewandelt. Ein cleverer Trick, der es der Batterie ermöglicht, eine beachtliche Leistung zu erzeugen. Mit Cäsium-137, einem häufigen Kernspaltungsprodukt, brachte es die Batterie auf 288 Nanowatt. Mit Kobalt-60, einem stärkeren Isotop, erreichte sie sogar 1,5 Mikrowatt – genug, um kleine Sensoren zu betreiben.

Strom aus Atommüll – Die Revolution der kleinen, unauffälligen Batterie

Was zu Beginn nach einer Sci-Fi-Idee klingt, könnte bald in der Praxis verwendet werden. Besonders in speziellen Bereichen wie der Raumfahrt oder der Tiefseeforschung, wo zuverlässige, wartungsfreie Energiequellen gefragt sind, könnte diese Technologie eine Schlüsselrolle spielen. Die Batterie könnte somit in Umgebungen eingesetzt werden, in denen traditionelle Stromquellen keine Chance haben – etwa in tiefen Ozeanen oder im All.

Trotz der Tatsache, dass die Batterie mit hochenergetischer Gammastrahlung arbeitet, ist sie sicher. „Wir nehmen etwas, das als Abfall betrachtet wird, und versuchen, es in einen Schatz zu verwandeln“, erklärt Raymond Cao, der die Studie leitete. Die Batterie selbst enthält keine radioaktiven Materialien und bleibt somit unbedenklich, obwohl sie Strahlung nutzt, die etwa hundertmal durchdringender ist als Röntgenstrahlen.

Eine Technik mit Zukunft – für den Notfall und darüber hinaus

Die Möglichkeiten dieser Batterie gehen weit über die traditionellen Anwendungsgebiete hinaus. Sie könnte in abgelegenen oder schwer zugänglichen Gebieten eine zuverlässige Stromquelle bieten, ohne dass regelmäßige Wartung erforderlich ist. Das ist ein enormer Vorteil, etwa für Forschungsstationen im Polarbereich oder für Satelliten, die jahrelang ohne Wartung in den Weiten des Weltraums unterwegs sind.

Die Batterie könnte sogar in der nuklearen Abfallentsorgung eingesetzt werden – zum Beispiel in Lagerräumen für radioaktive Materialien, wo bereits hohe Strahlungswerte vorherrschen. So könnte sie nicht nur eine umweltfreundliche Lösung für die Energiegewinnung darstellen, sondern auch das Problem der Entsorgung von Atommüll indirekt ansprechen.

Herausforderung der Skalierung: Kostengünstige Produktion erforderlich

Trotz der beeindruckenden Ergebnisse steht die Technologie noch am Anfang. Es bleibt abzuwarten, wie Forscher diese Batterien weiterentwickeln, um leistungsfähigere Stromquellen zu schaffen. „Es gibt noch viel Raum für Verbesserungen“, sagt Mitautor Ibrahim Oksuz. Das Problem: Die Herstellung in größerem Maßstab könnte teuer werden. Doch wenn es gelingt, diese Batterien effizient und kostengünstig zu produzieren, könnte sich ihre Nutzung auch auf andere Industrien ausweiten – etwa für Sensoren, die in extremen Umgebungen eingesetzt werden.

Die Entwicklung von langlebigen, wartungsfreien Batterien, die mit Gammastrahlung betrieben werden, könnte den Energiesektor revolutionieren – und dabei helfen, die Herausforderungen im Umgang mit Atommüll zu meistern. Das Projekt wurde vom US-Energieministerium unterstützt und könnte, wenn es weiterentwickelt wird, eine bedeutende Rolle in der Zukunft der Energieproduktion und der Forschung spielen.

In einer Zeit, in der die Welt nach nachhaltigen Lösungen für die Energiegewinnung sucht, könnte diese „Abfallenergie“ eine unerwartete, aber äußerst wertvolle Antwort liefern.

Kurz zusammengefasst:

• Forscher der Ohio State University haben eine Batterie entwickelt, die Gammastrahlung aus Atommüll in Strom umwandelt, indem sie Szintillationskristalle und Solarzellen nutzt.
• Die getestete Batterie, nur 4 Kubikzentimeter groß, erzeugte mit Cäsium-137 und Kobalt-60 Nanowatt- und Mikrowatt-Leistungen, genug für kleine Sensoren.
• Diese Technologie könnte in spezialisierten Bereichen wie der Raumfahrt oder Tiefseeforschung sowie in der Atommülllagerung eingesetzt werden, ohne Gefahr durch radioaktive Materialien.

Übrigens: Auch Deutschland forscht an neuartiger Atommüllentsorgung. Transmutation könnte die Strahlungsdauer von Abfällen erheblich verkürzen und gleichzeitig wertvolle Rohstoffe zurückgewinnen. Statt nur an Strom aus Atommüll zu denken, geht es hier vor allem um die Rückgewinnung begehrter Materialien, die in der Industrie und Medizin eine wichtige Rolle spielen. Mehr dazu in unserem Artikel.

Bild: © DALL-E