Grâce à sa capacité à fournir une énergie sûre, propre et fiable, le nucléaire est de plus en plus plébiscité. En effet, il s’agit d’un domaine qui peut nous aider à réduire nos émissions de gaz à effet de serre et atténuer ainsi le phénomène du réchauffement climatique. Dans cette perspective, des chercheurs de l’Institut des sciences et de la technologie de Daegu Gyeongbuk, en Corée du Sud, ont développé une minuscule batterie nucléaire capable de produire de l’électricité en s’appuyant directement sur les radiations. Autrement dit, le dispositif élimine les contraintes liées à la production d’énergie nucléaire, telles que la nécessité de mettre en œuvre un système de refroidissement performant ainsi qu’une structure suffisamment solide pour contenir les radiations.
Une batterie à radio-isotopes au carbone 14
La nouvelle batterie nucléaire utilise des électrons de haute énergie connus sous le nom de particules bêta. Ces dernières sont issues d’un isotope radioactif de type carbone-14. Elles entrent en interaction avec un semi-conducteur de dioxyde de titane enduit d’un colorant à base de ruthénium. Cette conception permet aux électrons d’interagir avec le colorant, ce qui a pour effet de générer un courant électrique. Comme le carbone-14 a une demi-vie de plus de 5 000 ans, la petite cellule pourrait potentiellement fournir de l’énergie pendant des millénaires.
Des performances limitées
Néanmoins, la batterie, dite bêtavoltaïque à colorant, de l’équipe coréenne offre un rendement médiocre avec une efficacité de conversion de seulement 2,86 %. Les chercheurs ont mesuré une densité de puissance de 20,75 nanowatts par m². Avec une telle puissance, il faudrait des centaines d’unités de la cellule nucléaire pour faire fonctionner un dispositif IoT basique. Quoi qu’il en soit, cette avancée pourrait s’avérer très utile dans le domaine médical en permettant par exemple d’alimenter des implants médicaux. La minuscule batterie nucléaire pourrait aussi servir comme source d’énergie à des capteurs environnementaux ou encore à des étiquettes/micropuces RFID.
Une conception plus sure
D’après les chercheurs coréens, leur cellule nucléaire ne présente aucun risque de radiation. Cela est dû au fait que les particules bêta issues du carbone-14 sont déjà présentes dans la nature. De plus, la conception est sûre grâce à l’utilisation de matériaux ininflammables. Comme le souligne notre source, ce n’est pas la première fois que des scientifiques affirment avoir réussi à développer un tel dispositif énergétique. Le concept est apparu pour la première fois aux débuts des 1950. En 1954, la Commission américaine de l’énergie atomique a surpris le monde en présentant la première batterie atomique de l’histoire. Récemment encore, des chercheurs chinois ont annoncé avoir développé un accumulateur nucléaire fonctionnant également au carbone 14… Plus d’infos : acs.org. Les projets de batteries nucléaires miniatures se multiplient pour procurer de l’énergie pendant des millénaires, qu’en pensez-vous ?
