Une innovation technologique prometteuse émerge avec la batterie BV100, capable de fournir jusqu’à 50 ans d’autonomie sans recharge. Bien qu’elle ne convienne pas aux smartphones actuels, son application dans divers dispositifs pourrait transformer notre approche de l’alimentation des appareils électroniques.
Betavolt, une startup chinoise fondée en 2021, a lancé la production du BV100, une batterie betavoltaïque qui utilise l’isotope nickel-63 pour générer de l’électricité pendant jusqu’à 50 ans sans nécessiter de recharge. Bien que sa taille ne soit pas adaptée pour les smartphones, son design modulaire pourrait permettre une autonomie suffisante pour alimenter des téléphones pendant de nombreuses années. Une innovation qui pourrait surpasser les smartphones ayant actuellement une bonne autonomie, car aucun d’entre eux ne peut rivaliser avec ces performances.
Qu’est-ce qu’une batterie betavoltaïque
Les batteries betavoltaïques, également appelées batteries nucléaires ou à radioisotopes, convertissent la désintégration beta de matériaux radioactifs en électricité grâce à des semiconducteurs et génèrent peu de chaleur ou de mouvement mécanique. Les conceptions modernes utilisent des isotopes à longue durée de vie (comme le nickel-63, avec une durée de vie de 100 ans) et des convertisseurs en diamant qui résistent à des environnements extrêmes et offrent une grande efficacité de conversion.
La batterie betavolt est compacte, mesurant environ 15 × 15 × 5 mm, composée de feuilles de nickel-63 de 2 µm entre deux couches de semiconducteur en diamant de 10 µm chacune, capable de générer 100 µW à 3 V de manière stable. Cette pile nucléaire utilise une technologie betavoltaïque et un processus visant à éliminer les déchets radioactifs, se plaçant à l’avant-garde de l’évolution de l’autonomie pour les wearables, les capteurs distants et, à l’avenir, les appareils de consommation quotidiens.
Sa durabilité s’étend de −60 °C à 120 °C et sa sécurité est certifiée : elle n’émet pas de radiation externe et ses déchets se transforment en cuivre stable, éliminant les risques environnementaux, ce qui en fait une solution prometteuse.
Les batteries betavoltaïques ont-elles un avenir ?
Bien que le BV100 ne puisse pas encore alimenter un smartphone entier, son potentiel se trouve dans les appareils à faible consommation, tels que les marqueurs de rythme cardiaque, les capteurs industriels, les satellites, les drones à longue mission et les systèmes IoT distants qui nécessitent peu ou pas de maintenance pendant des décennies. Pour cette raison, Betavolt possède déjà des brevets mondiaux et prévoit de fabriquer des versions allant jusqu’à 1 W pour répondre aux besoins accrus de la prochaine génération, prévue à partir de 2026.
Cependant, plusieurs défis subsistent, notamment son apparence peu attrayante et l’utilisation de matière radioactive, ce qui l’oblige à se conformer à des réglementations nucléaires rigoureuses. Même si le nickel-63 se transforme en cuivre non radioactif, son transport et sa manipulation nécessitent des licences et des protocoles de sécurité nucléaire. De plus, le coût actuel et la faible intensité de courant par module limitent son adoption à grande échelle dans l’électronique grand public, bien que des économies d’échelle soient envisagées grâce à une production de masse.
Les perspectives à long terme sont donc intrigantes, car la recherche sur les modules betavoltaïques progresse également avec des isotopes comme le carbone-14 et des semiconducteurs innovants, qui pourraient accroître l’efficacité au-delà de 2,8 % et offrir des densités de puissance supérieures. À moyen terme, ces batteries « infinies » pourraient compléter ou même remplacer les batteries lithium-ion dans des applications clés, ouvrant la voie à des appareils électroniques et médicaux fonctionnant sans recharge pendant des périodes prolongées.