Une avancée incroyable dans le domaine énergétique : une batterie atomique innovante développée au Royaume-Unis peut fournir de l’énergie pendant 5 700 ans grâce au carbone-14 et à un revêtement en diamant. Cette découverte pourrait transformer de nombreux secteurs, ouvrant la voie à des applications variées et durables dans le futur.
Nous parlons d’une batterie atomique qui dépasse toutes les attentes. Elle possède une énergie qui dure 5 700 ans grâce au diamant et au carbone-14. Elle a été développée par des scientifiques de l’Université de Bristol et de l’Autorité de l’Énergie Atomique du Royaume-Unis.
Fournir de l’énergie à un petit satellite pendant 5 000 ans
Ce n’est pas la première fois que nous abordons ce sujet. Il existe d’autres batteries atomiques, mais pas comme celle-ci. Du moins, pas sur le papier.
Mi-janvier, Betavolt Technology, une entreprise chinoise spécialisée dans la fabrication de semi-conducteurs, a annoncé avoir développé avec succès une batterie pour le marché de consommation utilisant l’énergie atomique. Au cœur de celle-ci se trouve un isotope radioactif, le nickel-63, qui se décompose en un isotope stable de cuivre et a une demi-vie d’environ un siècle.
Selon ses créateurs, elle a été conçue pour avoir une durée de vie de 50 ans et peut alimenter une large gamme d’appareils, y compris des capteurs intelligents, de petits drones, des robots, des dispositifs médicaux, des dispositifs aérospatiaux et même des smartphones. Tout cela est impressionnant, mais caché par la technologie que nous sommes sur le point de découvrir, qui cette fois ne vient pas de Chine : elle vient du Royaume-Unis.
Technologie sûre, durable et révolutionnaire
Les informations du titre de cet article sont correctes. Cette batterie conçue par des scientifiques de l’Université de Bristol (Angleterre) et de l’Autorité de l’Énergie Atomique du Royaume-Unis a une durée de vie de 5 700 ans et utilise du carbone-14 encapsulé dans un revêtement de diamant pour fournir de l’énergie. Le rôle du carbone-14 dans cette batterie est fondamental, tout comme celui du nickel-63 dans la batterie de Betavolt Technology.
Le carbone-14 est un isotope radioactif et donc instable du carbone, produit principalement dans l’atmosphère suite à l’interaction entre les rayons cosmiques et l’azote atmosphérique.
Ce qui le différencie du carbone « normal », non radioactif, c’est que le carbone-14 a deux neutrons supplémentaires dans son noyau. La présence de ces deux noyaux est responsable de son instabilité et ralentit son déclin. En effet, sa demi-vie est de 5 700 ans. C’est précisément de cette durée qu’émerge le chiffre mentionné dans le titre.
Tant que les atomes de carbone-14 ne prennent pas une configuration complètement stable, ils continueront à émettre des radiations sous forme de particules. Ainsi, ce que les scientifiques britanniques mentionnés ci-dessus ont fait, c’est exploiter ces particules pour transformer leur énergie en électricité. Cependant, nous ne savons pas encore quel est le rôle du revêtement en diamant, qui est crucial : il est nécessaire pour capturer en toute sécurité les radiations et produire de l’électricité.
En effet, le carbone-14 émet des radiations à courte portée, donc elles sont effectivement absorbées par le revêtement en diamant, générant de faibles niveaux d’électricité.
Une note intéressante : le temps moyen jusqu’à ce qu’un atome instable se désintègre en utilisant toute forme de radiation est appelé période de demi-vie. Et le temps qui s’écoule jusqu’à ce que la quantité de noyaux instables d’un élément radioactif soit réduite de moitié par rapport à la quantité initiale est appelé période de semi-désintégration.
Photo des membres de l’équipe Diamond Battery, incluant Neil Fox, professeur de matériaux pour l’énergie à l’Université de Bristol (à gauche), avec l’équipement de dépôt de plasma de l’UKAEA.
Des milliers d’années d’énergie fournie par la batterie : révolutionnaire ?
La conclusion la plus évidente que l’on peut tirer est que cette batterie atomique conservera sa capacité initiale même après plusieurs milliers d’années.
Sa capacité à fournir de l’électricité est limitée, de l’ordre des microwatts, mais en théorie, elle pourrait être utilisée pour alimenter des implants médicaux, comme des pacemakers ou des appareils auditifs ; pour des applications spatiales, comme de petits satellites ; et même pour des étiquettes de radiofréquence.
Elle a un autre atout : elle peut contribuer à traiter les déchets radioactifs des centrales nucléaires, puisque le carbone-14 pourrait être extrait des blocs de graphite utilisés comme modérateurs de la réaction de fission et même comme matériau structurel.