Un team dell’Università di Bristol nel Regno Unito ha sviluppato la prima batteria nucleare al mondo alimentata da un isotopo radioattivo, il carbonio-14, integrato in un diamante sintetico. Questa innovazione si basa su un principio simile al funzionamento delle celle fotovoltaiche: anziché convertire la luce solare in elettricità, la batteria trasforma l’energia delle particelle radioattive emesse dal carbonio-14.
La scelta del carbonio-14 non è casuale. Questo isotopo emette radiazioni a corto raggio che possono essere completamente assorbite dalla struttura del diamante, rendendo la batteria sicura per l’uso. Come spiegato da Neil Fox, professore dell’Università di Bristol le cui parole sono state riportate da LiveScience, il diamante, noto per essere il materiale più duro al mondo, funge da perfetta protezione contro le radiazioni.
Il primo prototipo della batteria nucleare, presentato nel 2017, utilizzava il nickel-63 come isotopo radioattivo. La nuova versione, che integra il carbonio-14, rappresenta un notevole passo avanti in termini di sicurezza e sostenibilità. Sebbene il carbonio-14 sia pericoloso se ingerito o toccato direttamente, la struttura del diamante elimina qualsiasi rischio di esposizione.
Confronto tra la batteria nucleare al diamante e le batterie tradizionali
La batteria nucleare al diamante non è progettata per alimentare dispositivi ad alta intensità energetica a breve termine, ma il suo punto di forza è la durata. Un singolo grammo di carbonio-14 in una batteria può generare circa 15 joule di elettricità al giorno per migliaia di anni, grazie alla lunga emivita del carbonio-14, pari a 5.730 anni.
Per confronto, una batteria AA standard, che pesa circa 20 grammi, può immagazzinare circa 700 joule per grammo, ma si esaurisce in un solo giorno di utilizzo continuo. La batteria al diamante, sebbene meno potente in termini immediati, si rivela imbattibile per applicazioni a lungo termine. Questa tecnologia ha potenziali applicazioni rivoluzionarie:
- Missioni spaziali: Con una durata di migliaia di anni, potrebbe alimentare sonde e satelliti per esplorazioni profonde senza richiedere manutenzione o rifornimenti. Una sonda alimentata da questa batteria potrebbe raggiungere Alpha Centauri, il sistema stellare più vicino a noi, senza esaurire significativamente la sua energia.
- Dispositivi medici: Impianti come pacemaker o sensori interni potrebbero beneficiare di questa batteria, eliminando la necessità di sostituzioni frequenti.
- Ambienti remoti: Strumenti in luoghi difficilmente accessibili, come boe oceanografiche o dispositivi di monitoraggio ambientale, potrebbero funzionare per decenni senza interventi umani.
Oltre alla durata, la batteria presenta altri vantaggi significativi. Non ha parti in movimento, non produce emissioni di carbonio e non richiede manutenzione, rendendola una soluzione ecologica e sostenibile per esigenze energetiche di lungo termine. Questa innovazione, pur non ancora pronta per l’uso commerciale diffuso, rappresenta un importante passo avanti nel campo delle tecnologie energetiche. Con ulteriori sviluppi, la batteria nucleare al diamante potrebbe trasformare il modo in cui alimentiamo dispositivi e infrastrutture, rivoluzionando l’approccio alla sostenibilità e all’efficienza energetica.
