Une pile nucléaire miniature qui fonctionne pendant des décennies sans recharge
Une nouvelle pile nucléaire alimentée par du radiocarbone offre une énergie sûre et durable pour divers appareils, des implants médicaux aux satellites, sans nécessiter de recharge. Développée par une équipe de chercheurs dirigée par le professeur Su-Il In, cette innovation pourrait révolutionner notre façon d'alimenter les dispositifs électroniques.
Cette pile nucléaire utilise du radiocarbone (carbone-14), un isotope radioactif qui émet uniquement des particules bêta, inoffensives pour l'homme et facilement bloquées par une fine couche d'aluminium. Contrairement aux batteries lithium-ion, qui s'usent rapidement et posent des problèmes environnementaux, cette solution promet une énergie stable pendant des milliers d'années.
Lors de la réunion printanière 2025 de l'American Chemical Society, le professeur In a présenté une pile betavoltaïque améliorée. En incorporant du radiocarbone à la fois à l'anode et à la cathode, son équipe a augmenté l'efficacité énergétique de 0,48% à 2,86%, avec une densité de puissance de 20,75 nanowatts par centimètre carré.
Le secret de cette avancée réside dans l'utilisation d'un colorant à base de ruthénium, qui absorbe mieux les particules bêta qu'un semi-conducteur seul. Ce colorant, appliqué sur du dioxyde de titane (commun dans les panneaux solaires), déclenche une « avalanche d'électrons » pour générer du courant.
Alors que les batteries lithium-ion atteignent leurs limites techniques, cette technologie émergente ouvre de nouvelles possibilités. Elle pourrait alimenter des pacemakers à vie, des capteurs environnementaux ou des instruments spatiaux sans jamais nécessiter de remplacement.
Bien que prometteuse, cette pile nucléaire miniature doit encore améliorer son efficacité. L'équipe du professeur In travaille à optimiser la forme des émetteurs de radiocarbone et à développer de meilleurs matériaux absorbants. Ces améliorations pourraient élargir considérablement ses applications pratiques.
Dans un contexte de changement climatique, l'énergie nucléaire propre et sûre gagne en acceptation. Les piles betavoltaïques, sans risque de fusion et utilisant des isotopes bénins, représentent une solution d'avenir pour une énergie durable et fiable.
Que ce soit pour des drones, des sondes spatiales ou des dispositifs médicaux, cette technologie pourrait réduire considérablement nos déchets électroniques tout en maintenant nos appareils en fonctionnement continu. Une véritable révolution énergétique à l'échelle microscopique.
