La recherche sur les batteries nucléaires suscite un intérêt grandissant, promettant un saut qualitatif dans l’autonomie énergétique. Une équipe de chercheurs chinois a récemment conçu une batterie novatrice, exploitant l’americium, capable de révolutionner nos produits tout en offrant des applications remarquables dans les voyages spatiaux et maritimes de demain.
La recherche sur les batteries nucléaires s’élargit de plus en plus
L’énergie nucléaire devient un domaine de recherche majeur. De la fission nucléaire au sol à la création de dispositifs compacts fonctionnant avec de l’énergie nucléaire via des piles, les avancées sont impressionnantes et de plus en plus explorées, promettant un véritable bond en avant dans la durabilité et l’autonomie de nos produits. Aujourd’hui, une équipe de chercheurs a travaillé sur une nouvelle batterie nucléaire capable d’offrir une grande autonomie pour alimenter les vaisseaux et sous-marins du futur.
Un changement qualitatif
Un groupe de chercheurs dirigé par Shuao Wang de l’université de Soochow en Chine a publié ses avancées dans la revue Nature, marquant une étape significative dans le design de batteries nucléaires. Ces batteries, alimentées par la désintégration radioactive, ont vu leur efficacité augmenter de 8000 fois par rapport aux conceptions antérieures. Contrairement aux batteries chimiques que nous utilisons quotidiennement, basées sur des réactions chimiques, ces batteries nucléaires pourraient avoir des applications très prometteuses.
Le matériau clé dans cette conception est l’americium, considéré jusqu’à présent comme un déchet nucléaire. L’americium émet des particules alpha qui perdent rapidement leur énergie, limitant traditionnellement son utilisation.
Cependant, grâce aux recherches menées par ces scientifiques, ils ont réussi à exploiter cette propriété de l’americium. La clé a été d’incorporer l’americium dans un cristal polymère afin de convertir l’énergie des particules alpha en lumière. Ce cristal est associé à une cellule photovoltaïque fine qui transforme la lumière émise en électricité. C’est vraiment impressionnant.
La batterie nucléaire obtenue est intégrée dans une cellule de quartz de taille millimétrique, ce qui la rend compacte et adaptée à des applications dans des espaces réduits. Au cours de plus de 200 heures d’essai, la batterie a démontré un approvisionnement stable en électricité avec une efficacité énergétique élevée, utilisant des quantités minimales de matériel radioactif. Bien que l’americium ait une demi-vie de 7380 ans, on s’attend à ce que la batterie fonctionne pendant plusieurs décennies, bien que ses composants internes se dégradent avec le temps, donc elle ne serait pas « éternelle ».
Pour l’heure, ce projet nécessite encore beaucoup de développement. Actuellement, l’énergie produite est très faible, n’ayant rien à voir avec les batteries d’aujourd’hui. Il faudrait des millions de batteries juste pour alimenter une ampoule. Cependant, la batterie nucléaire a été testée dans une analyse très préliminaire, donc en extrapolant et en développant cette recherche, il est probable que cela change de manière significative et qualitative. Il est important de souligner qu’elle présente une très faible perte d’énergie par rapport aux batteries conventionnelles.
C’est pourquoi les chercheurs s’efforcent d’améliorer l’efficacité et le rendement énergétique de leur conception. Certes, il s’agit d’une étape cruciale et fondamentale pour le développement des batteries nucléaires. De plus, utiliser un déchet comme source d’énergie est une excellente opportunité pour valoriser des matériaux auparavant peu appréciés.
Concernant ses applications, il a été amplement discuté qu’elles pourraient se concentrer sur l’alimentation des sous-marins et des vaisseaux spatiaux du futur.