Científicos rusos presentaron una batería de energía nuclear que dura 100 años y que posee diez veces la potencia de una batería tradicional.

El prototipo consiste en un semiconductor hecho de diamante, conocido como «Schottky diode» (diodo Schottky), y un químico radioactivo que lo alimenta.

La tecnología podría usarse para impulsar todo, desde marcapasos permanentes que nunca necesitan ser cambiados, hasta misiones tripuladas a Marte.

Los científicos del Technological Institute for Superhard and Novel Carbon Materials de Rusia en Moscú, insisten en que la tecnología es segura para el uso diario.

¿Segura dentro del cuerpo?

La batería funciona con radiación beta, electrones y positrones, que no es peligrosa de mantener dentro del cuerpo porque es poco probable que nuestras células la absorban.

El profesor Vladimir Blank, director de la investigación, dijo en un comunicado:

Los resultados hasta ahora son bastante notables y pueden aplicarse en medicina y tecnología espacial”.

Las baterías de energía nuclear han existido durante un siglo, pero generalmente son demasiado grandes para ser de utilidad práctica.

Científicos rusos han presentado una batería de energía nuclear que dura cien años y que tiene diez veces el golpe de una célula química tradicional. El prototipo (en la foto) podría conducir a una tecnología de batería útil para vuelos espaciales de larga distancia

La celda rusa utiliza una nueva estructura para hacerla mucho más compacta, lo que significa que produce 3.300 milivatios-hora de energía por gramo, diez veces más que las baterías de células químicas disponibles comercialmente.

El dispositivo utiliza el isótopo níquel-63, que se descompone y dispara electrones de alta velocidad conocidos como partículas beta en capas de lámina de níquel, generando electricidad.

La batería puede continuar produciendo energía durante un siglo, que es el tiempo que tarda la radiactividad en el níquel-63 para alcanzar su vida media.

En experimentos, el dispositivo alcanzó una potencia de diez microwatts por centímetro cúbico (166 microwatts por pulgada cúbica), suficiente para un marcapasos artificial moderno.

Alimentar marcapasos

La mayoría de los marcapasos cardíacos de última generación tienen un tamaño de más de diez centímetros cúbicos (0.6 pulgadas cúbicas) y requieren aproximadamente diez microvatios de potencia.

Eso significa que la nueva batería podría usarse para alimentar estos dispositivos sin ningún cambio significativo en su diseño y tamaño.

Los marcapasos que tienen baterías que no necesitan ser reemplazadas o reparadas mejorarían la calidad de vida de los pacientes, dijeron los investigadores.

Para ir a Marte

La NASA, que planea aterrizar misiones tripuladas en el planeta rojo dentro de algunos años, también se beneficiaría enormemente de las baterías nucleares compactas.

Las baterías podrían ser usadas para largas misiones a Marte

Las agencias espaciales que planeen viajes largos necesitarán desarrollar pequeñas fuentes de energía que no necesiten ser reemplazadas para ahorrar espacio de carga.

La NASA ya está desarrollando un gran reactor nuclear «Kilopower» que podría alimentar a las colonias en Marte durante décadas.

Pero también existe una demanda de baterías nucleares más pequeñas para alimentar sensores externos y chips de memoria con sistemas integrados de suministro de energía para naves espaciales.

Super batería

La batería prototipo tiene una pila de 200 convertidores de diamantes entrelazados en capas de material radiactivo y capas de lámina de níquel.

La cantidad de energía depende del grosor de la lámina y de los propios convertidores. Ambos afectan la cantidad de partículas beta que se absorben.

Los investigadores creen que podrían aumentar la potencia de la batería hasta en un factor de tres al enriquecer el níquel-63 o aumentar el voltaje con mejoras en los convertidores de diamante.

El prototipo consiste en un semiconductor hecho de diamante, conocido como diodo Schottky (verde oscuro), y un químico radioactivo que lo alimenta. Está alimentado por el isótopo níquel-63 (rosa) que dispara electrones de alta velocidad al papel de níquel, generando electricidad

El profesor Blank dijo:

Estamos planeando hacer más. Cuanto mayor sea la densidad de potencia del dispositivo, más aplicaciones tendrá. Tenemos capacidades decentes para la síntesis de diamantes de alta calidad, por lo que estamos planeando utilizar las propiedades únicas de este material para crear nuevos componentes electrónicos a prueba de radiación y diseñar nuevos dispositivos electrónicos y ópticos”.

Los investigadores no especificaron si planeaban fabricar el dispositivo a granel o comercializarlo a agencias espaciales y firmas médicas.

Otras baterías nucleares. Crédito: City Labs

Dijeron que también hay un radioisótopo alternativo para su uso en baterías nucleares.

Los convertidores de diamante podrían fabricarse con carbono radiactivo 14, que tiene una vida media extremadamente larga de 5.700 años.

Las baterías basadas en fuentes de energía radiactiva se sugirieron por primera vez en la década de 1960 durante un auge en la investigación de la energía nuclear. La idea fue finalmente archivada debido a preocupaciones de seguridad pública.

Fuente: Daily Mail