Ces batteries révolutionnaires pourraient fonctionner des milliers d’années sans être rechargées

La start-up californienne NDB a récemment dévoilé un concept de batterie extrêmement prometteur. D’après l’entreprise, ce type de cellule révolutionnaire pourrait fonctionner plusieurs dizaines de milliers d’années avec une seule charge. Son secret ? Les déchets nucléaires.

Un procédé révolutionnaire

Agissant comme de véritables petits générateurs nucléaires et possédant une densité supérieure à celle des batteries lithium-ion actuelles, ces batteries en « nanodiamants » peuvent fonctionner entre 10 à 28 000 ans sans avoir besoin d’être rechargées. Plus impressionnant encore, celles-ci s’avèrent parfaitement sûres, ce qui sous-entend qu’elles pourraient permettre de décupler l’autonomie des véhicules électriques (avec une durée de vie estimée de 90 ans pour un tel usage) sans induire de risques de fuites radioactives en cas d’accident.

Lire aussi Pour la première fois, des atomes agissant comme des ondes quantiques capturés en haute résolution

La conception de ces batteries ultra prometteuses repose sur l’utilisation de déchets radioactifs, plus précisément les pièces de réacteur en graphite ayant absorbé les radiations émanant des barres de combustibles nucléaires. Extrêmement dangereux lorsqu’ils ne sont pas traités de façon adéquate, ces matériaux se révèlent actuellement difficiles et coûteux à stocker.

Il se trouve que le graphite utilisé s’avère riche en carbone 14, isotope radioactif du carbone disposant d’une demi-vie de plus de 5 700 ans. Afin de concevoir ses batteries, la société NDB va purifier ce minéral et l’utiliser pour créer deux petits diamants de carbone 14. Ces structures vont agir comme un semi-conducteur et un dissipateur thermique, en collectant la charge et en la transportant.

De vastes possibilités d’application

Ce matériau est recouvert d’une couche de nanodiamants de carbone 12, qui n’est pas radioactif, et peut être produit en laboratoire à faible coût. Contenant des particules énergétiques, celui-ci agit comme une couche protectrice et empêche les fuites radioactives.

Lire aussi Vivons-nous dans une simulation ? Oui, selon ce physicien qui étudie le Covid-19

La cellule de la batterie est créée en utilisant plusieurs couches de nanodiamants stockées sur un mini circuit intégré comprenant un supercondensateur chargé de collecter, stocker et délivrer rapidement de l’énergie. Selon la société, un tel procédé permet de créer des batteries de toutes tailles (de la pile AAA aux dispositifs les plus volumineux), ce qui sous-entend qu’une telle technologie pourrait alimenter tous types d’appareils, des smartphones aux véhicules électriques, voire être intégrée directement aux composants électroniques (voir image ci-dessous).

Selon NDB, le coût de fabrication de ces générateurs miniatures capables de s’auto-recharger serait dans certains cas inférieur à celui des batteries actuelles, étant donné que les entreprises du secteur nucléaire seront prêtes à payer la start-up californienne pour qu’elle les débarrasse de leurs déchets radioactifs. Quant aux radiations émises par les batteries, elles seraient inférieures à celles générées par le corps humain lui-même sous forme de rayonnement infrarouge. Ainsi, de tels dispositifs pourraient également être utilisés pour alimenter des implants médicaux, comme les pacemakers, dont les piles n’auraient plus besoin d’être changées.

Résoudre deux problématiques majeures

L’énergie générée par un dispositif possédant une taille similaire à celle d’une batterie de smartphone représenterait l’équivalent de 12 000 mAh par heure et permettrait par conséquent de recharger complètement ce type d’appareil jusqu’à 5 fois en l’espace de soixante minutes. Et ce, pendant des décennies (voire des dizaines de milliers d’années pour des capteurs à faible puissance semblables à ceux qui équipent les satellites) sans que les performances de la batterie ne soient altérées. Sachant qu’en cas de panne, celles-ci pourraient être recyclées afin de créer de nouvelles batteries.

Lire aussi Qu’est-ce que le continuum espace-temps ?

Les batteries en nanodiamants résoudraient ainsi deux problématiques actuelles majeures : que faire des déchets nucléaires, et comment rendre les batteries plus performantes et durables, afin de réduire leur impact environnemental. Bien que l’on puisse émettre quelques doutes concernant leur utilisation dans les téléphones portables, les voitures, voire les implants médicaux, dans un avenir proche, celles-ci se révèleraient particulièrement utiles pour les réseaux de stockage d’électricité, les batteries domestiques ou encore les engins spatiaux.

NDB affirme avoir établi une preuve de concept et se dit aujourd’hui prête à débuter le développement d’un prototype commercialisable dès que ses laboratoires, fermés en raison de la pandémie de Covid-19, pourront rouvrir. Se disant très en avance sur ses concurrents en matière de brevets et de processus de fabrication, la start-up californienne ambitionne de proposer une première version de faible puissance de sa batterie révolutionnaire d’ici deux ans.

https://youtu.be/ksMXbhftBbM