Conversão direta da energia
(Parte8 - Baterias Nucleares)

Prof. Luiz Ferraz Netto
leobarretos@uol.com.br 

Energia das partículas nucleares
Já vimos que as pilhas solares podem converter diretamente em energia elétrica a energia cinética das partículas nucleares 'carregadas', porém, há um modo mais simples e imediato de se conseguir o mesmo, o qual consiste em utilizar diretamente o fluxo de partículas carregadas como se fosse uma corrente elétrica.

A bateria nuclear ilustrada na fig. 13 funciona dessa maneira. Há uma barra central recoberta com um radioisótopo emissor de elétrons (um emissor de raios-beta, como o estrôncio 90). Os elétrons velozes emitidos pelo radioisótopo cruzam o cilindro exterior e são recolhidos em uma bainha metálica muito sensível e enviados para a carga exterior.

Fig. 13 - A bateria nuclear depende da emissão de partículas carregadas por uma superfície recoberta de um radioisótopo. As partículas são recolhidas em outra superfície.

O motivo de não haver efeitos de carga espacial que impeçam o trânsito dos elétrons, como o que ocorria nos conversores termiônicos, é que os elétrons nucleares têm energias cinéticas um milhão de vezes superiores à dos elétrons extraídos da superfície do emissor termiônico por aquecimento. Assim, têm demasiada energia para serem detidos por qualquer carga espacial que possa existir ao redor da barra emissora.

As baterias nucleares são simples e sólidas. Só produzem correntes elétricas da ordem dos vários microampères sob diferença de potenciais entre os 10 000 e os 100 000 volts.

Dupla conversão
Na descrição anterior relativa à Matriz de Conversão da energia vimos que podíamos seguir repetidamente o processo de transformação até obter o tipo de energia desejado. Um exemplo disso nos é oferecido por um tipo de bateria nuclear que realiza um processo de dupla conversão.
Em primeiro lugar as partículas nucleares a grande velocidades são absorvidas por uma substância fosforescente que emite luz visível. Os fótons produzidos são absorvidos por um grupo de pilhas solares, situadas estrategicamente, que enviam energia elétrica para a carga exterior. Ainda que em cada transformação ocorra uma perda de rendimento, com a técnica da dupla conversão se consegue um rendimento global de 1 a 5%, que resulta aceitável para geradores de energia da ordem do watt ou miliwatt.

Segue: Conversão Direta - Parte 9 : Conversão ferroelétrica