Une minuscule batterie nucléaire pourrait fonctionner pendant des décennies dans l’espace ou en mer

Des chercheurs chinois ont dévoilé une minuscule batterie nucléaire à l’efficacité sans précédent. Exploitant la désintégration radioactive plutôt que des réactions chimiques, elle pourrait alimenter différents types de petits dispositifs pendant des décennies.

Un cristal « dopé » à l’américium

La possibilité d’utiliser des éléments radioactifs pour créer des batteries affichant une longévité record est explorée depuis des décennies, mais jusqu’à présent, les dispositifs développés s’avéraient peu efficaces. Dans le cadre de travaux publiés dans la revue Nature, Shuao Wang, de l’université Soochow, et ses collègues ont développé une cellule nucléaire 8 000 fois plus efficace que les précédents prototypes.

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Pour ce faire, l’équipe a utilisé un petit échantillon d’américium, généralement considéré comme un déchet nucléaire et émettant de l’énergie sous forme de particules alpha. Celui-ci a été intégré dans un cristal de polymère convertissant ce type de rayonnement en une lueur verte à l’intensité constante.

Associé à une fine cellule photovoltaïque, transformant la lumière émise en électricité, le cristal a été encastré dans une cellule de quartz d’un millimètre de diamètre, afin de prévenir toute fuite radioactive.

Tiny nuclear-powered battery could work for decades in space or at sea | NewScientist

A new design for a nuclear battery that generates electricity from the radioactive decay of americium is unprecedentedly efficient

A nuclear battery powered by radioactive decay rather than… pic.twitter.com/0wlzNI5T8C

— Owen Gregorian (@OwenGregorian) September 19, 2024

Des centaines d’heures expérimentations ont montré que le dispositif pourrait fournir une alimentation stable et continue pendant des décennies.

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Alimenter de petits dispositifs dans des environnements extrêmes

Si les quantités d’énergie évoquées peuvent sembler infimes, avec un rendement de conversion de l’ordre 0,889 % et une production de 139 microwatts par curie (unité de radioactivité), les auteurs de la nouvelle étude rappellent qu’il s’agit d’une preuve de concept, et qu’ils travaillent actuellement à l’amélioration des performances de leur minuscule cellule.

« Idéalement, nous envisageons d’utiliser notre mini-batterie nucléaire pour alimenter des capteurs dans des environnements éloignés ou extrêmes, comme les fonds marins ou l’espace, pour lesquels les sources d’énergie conventionnelles se révèlent peu adaptées », explique Wang.

Selon le chercheur, la désintégration radioactive présente l’avantage de fournir de l’énergie indépendamment des facteurs environnementaux tels que la température, la pression ou les champs magnétiques.

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