Batterie de diamant

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La batterie de diamant est une batterie nucléaire proposée pour utiliser le carbone radioactif provenant du graphite utilisé dans les centrales nucléaires comme modérateur (ralentisseur de neutrons)[1]. Du fait de sa radioactivité, ce graphite constitue un déchet.

Principe[modifier | modifier le code]

Après avoir été récupéré des barres de contrôle par échauffement et évaporation[2], le carbone 14 est utilisé pour la fabrication d’un carbone adamantin (en) (un carbone amorphe qualifié de diamant parce qu'il en partage certaines propriétés) qui génère de l’électricité par le principe du générateur bêtavoltaïque[3].

Développement[modifier | modifier le code]

Des chercheurs de l’université de Bristol travaillent sur ce type de batteries. Pour le moment le seul prototype construit n’utilise pas du carbone 14 comme élément radioactif mais du nickel 63.

Le problème majeur rencontré aujourd’hui par cette batterie est la très faible puissance délivrée : 1 g de carbone 14 ne produit que 15 J/jour, soit 0,004 167 Wh/jour[4]. L’utilisation n’est donc pas envisageable en tant que batterie de smartphone ou de voiture électrique. L’université de Bristol parle plutôt d’une utilisation pour les pacemakers[5].

Le carbone 14 a une demi-vie d'environ 5 730 ans. Sa désintégration produit une particule β et un atome d'azote 14 (stable). Du fait de cette demi-vie, les batteries fabriquées à partir du carbone 14 peuvent, en théorie, fonctionner pendant plusieurs milliers voir dizaines de milliers d’années. En cela elle représente un atout majeur pour l’alimentation électrique des satellites par exemple[6],[7].

Dans les faits, la startup américaine NBD évoque une autonomie de 9 ans. La startup, pour éviter toute fuite radioactive, recouvre le « diamant » de carbone 14 par une fine couche de carbone 12 (non-radioactif), cette couche protectrice protégeant aussi du rayonnement et des conditions extrêmes (hautes températures, etc.)[8],[9]. Elle espère commercialiser ce type de batteries entre 2022 et 2025[10].

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. « Radioactivite : Modérateurs de neutrons », sur www.laradioactivite.com (consulté le )
  2. « Bientôt des batteries en diamant d’une durée de vie de 28.000 ans ? », sur CNEWS (consulté le )
  3. Jean-Luc Goudet, « Des piles en diamant faites de déchets radioactifs... », sur Futura (consulté le )
  4. (en) Université de Bristol, « ‘Diamond-age’ of power generation as nuclear batteries developed », sur https://www.bristol.ac.uk/ (consulté le )
  5. Thibaut Emme, « Des "batteries diamant" à partir de déchets radioactifs », sur Leblogauto.com, (consulté le )
  6. « Des batteries-diamants à partir de matières radioactives | Techniques de l'Ingénieur », sur www.techniques-ingenieur.fr (consulté le )
  7. « Bientôt des batteries inépuisables à partir de déchets nucléaires ? », sur RTL.fr (consulté le )
  8. « Une start-up travaille sur une "batterie éternelle" intégrant des nano-diamants radioactifs ! », sur Sciencepost, (consulté le )
  9. « Des piles en diamant… faites à partir de déchets nucléaires », sur Forum Nucléaire (consulté le )
  10. Ouest-France, « Une start-up invente des batteries en diamant qui pourraient durer jusqu’à 28 000 ans », sur https://www.ouest-france.fr/, (consulté le )