Dans le cadre d’une étude récente, des chercheurs chinois ont mis au point une batterie innovante. Il s’agit d’une batterie nucléaire minuscule qui offre une efficacité exceptionnelle en dépit de sa taille. Comment les scientifiques ont-ils créé cette batterie et quelles seraient ses applications ?
Une batterie à l’efficacité décuplée
Jouant un rôle important dans la transition énergétique, les batteries font constamment l’objet d’innovations. Or, il est souvent question de les rendre plus économiques, plus écologiques, plus performantes, mais également plus sûres. Des chercheurs de l’Université de Suzhou (Chine) ont récemment innové en partant d’un principe très simple : mettre au point des accumulateurs plus petits permet de fabriquer des appareils plus compacts.
L’étude publiée dans la revue Nature le 18 septembre 2024 décrit ainsi la mise au point d’une mini-batterie nucléaire. Les scientifiques ont exploré la possibilité d’utiliser un convertisseur d’énergie intégré. Ce détail important fait que le design de la batterie diffère grandement des conceptions habituelles. Les chercheurs affirment que leur accumulateur est 8 000 fois plus efficace que les modèles existants tout en facilitant la conception.
Un concept à améliorer
Afin de parvenir à cette prouesse, les chercheurs ont développé une nouvelle architecture qui associe des éléments actinides et des éléments lanthanides luminescents au niveau moléculaire. De cette combinaison est née la possibilité de générer de la lumière verte à partir d’un petit bloc fait de cristal. Ensuite, les scientifiques ont utilisé une cellule photovoltaïque afin de convertir cette même lumière provenant de la désintégration des nucléides radioactifs en électricité. Par ailleurs, le bloc de cristal a été placé dans une cellule à quartz afin d’empêcher toute fuite de radiations.
Crédits : Li, K., Yan, C., Wang, J. et coll. Nature 633, 811–815 (2024).
Si les premiers résultats semblent prometteurs, cette nouvelle batterie nucléaire devrait faire l’objet de plus amples recherches. En effet, la technologie en question n’est pas encore prête à faire ses preuves en conditions réelles pour la simple et bonne raison qu’elle produit pour l’instant une trop faible quantité d’énergie. Les tests réalisés en laboratoire ont en effet donné un rendement total de conversion de puissance de 0,889 % et une puissance de 139 microwatts par curie (μW Ci−1). Autrement dit, il faudrait environ 40 milliards de ces batteries pour réussir à alimenter un simple appareil de 60 watts.
Ainsi, sous réserve que la puissance et le rendement soient grandement améliorés, la batterie pourrait trouver des applications très utiles. Sa longévité de 7 000 ans pourrait faire de cette batterie une source d’énergie idéale afin d’équiper de petits appareils que l’on enverrait dans l’espace lointain.
