Des scientifiques dévoilent une percée mondiale en matière de batteries alimentée par une source d'énergie inattendue : 'L'alimentation électrique de nouvelle génération'
Une équipe de chercheurs a exploité la puissance de la désintégration radioactive naturelle pour créer une cellule de batterie qui pourrait durer des années, voire des décennies, sans recharge. Selon Tech Xplore, la cellule est conçue avec une électrode intégrée de points quantiques à base de carbone-14 connectée à une couche absorbante en pérovskite améliorée. L'électricité est générée en capturant les rayons bêta émis pendant le processus de désintégration, et ces batteries pourraient fonctionner pendant des années sans aucune maintenance, du moins en théorie.
Il y a également un degré de sécurité biologique impliqué. Les rayons bêta générés ne peuvent pas pénétrer la peau humaine, et de fines feuilles d'aluminium suffiraient à protéger ces appareils en toute sécurité. Le professeur Su-Il In du Département de science et ingénierie énergétiques de l'Institut des sciences et technologies de Daegu Gyeongbuk en Corée du Sud a dirigé l'équipe de recherche et a récemment publié un article sur ce travail.
"Cette recherche marque la première démonstration mondiale de la viabilité pratique des cellules bêtavoltaïques. Nous prévoyons d'accélérer la commercialisation des technologies d'alimentation électrique de nouvelle génération pour les environnements extrêmes et de poursuivre la miniaturisation et le transfert de technologie", a déclaré In, selon le rapport.
Les conceptions de batteries lithium-ion et à base de nickel ont une durée de vie relativement courte et nécessitent des recharges fréquentes. Elles sont également vulnérables à la chaleur et à l'humidité, ce qui les rend moins fiables dans des environnements extrêmes. Les cellules bêtavoltaïques développées par l'équipe de recherche de In auraient atteint une augmentation de la mobilité des électrons près de 56 000 fois supérieure à celle des cellules conventionnelles et auraient maintenu une puissance de sortie stable pendant jusqu'à neuf heures de fonctionnement continu lors des tests.
Contrairement aux sources d'énergie propre comme l'énergie nucléaire et la promesse de la fusion, ces batteries radio-isotopiques produisent de très petites quantités d'électricité, mais leur approvisionnement en énergie à long terme pourrait être bénéfique pour les dispositifs médicaux, les applications militaires et l'exploration spatiale.
"Nous pouvons mettre de l'énergie nucléaire sûre dans des appareils de la taille d'un doigt", a déclaré In, ajoutant qu'un stimulateur cardiaque alimenté par une cellule bêtavoltaïque pourrait durer toute la vie d'une personne.
En utilisant des batteries nucléaires, nous pourrions réduire la quantité d'extraction nécessaire pour d'autres types de batteries, ce qui entraînerait moins de pollution et de dommages à l'écosystème. Elles ne nécessitent pas non plus de recharge, ce qui réduirait la demande sur le réseau électrique.
Pour l'instant, cependant, les chercheurs ont encore beaucoup de travail devant eux. Bien que des études suggèrent que les pérovskites dans les cellules bêtavoltaïques peuvent atteindre une efficacité de conversion d'énergie de 28 %, ils n'ont réussi à obtenir qu'environ 1,83 % d'ECE avec leur dispositif actuel.
"Bien que cette recherche implique des défis quotidiens qui semblent souvent impossibles, nous sommes motivés par un fort sentiment de mission, sachant que l'avenir de notre nation est étroitement lié à la sécurité énergétique", a déclaré Junho Lee, étudiant en doctorat et co-auteur de l'étude, selon Tech Xplore.
