La clave está en el uso de una fuente radiactiva y una cobertura de diamante. La energía sería suficiente para llevarnos a Alfa Centauri sin agotarse
La batería nuclear utiliza la reacción de un diamante colocado cerca de una fuente radiactiva para producir electricidad de forma espontánea, señala un comunicado de la universidad. No se requiere movimiento, ni lineal o rotacional. Eso significa que no se necesita energía para mover un imán a través de una bobina o para girar una armadura dentro de un campo magnético para producir corriente eléctrica, como se requiere en las fuentes de energía convencionales.
La batería de diamante recolecta electrones de rápido movimiento excitados por la radiación, de manera similar a cómo la energía solar utiliza células fotovoltaicas para convertir los fotones en electricidad, dijeron los científicos.
Los científicos de la misma universidad demostraron por primera vez un prototipo de batería de diamante, que usaba níquel-63 como fuente radiactiva, en 2017. En el nuevo proyecto, el equipo desarrolló una batería hecha de isótopos radiactivos de carbono-14 incrustados en diamantes fabricados. Los investigadores eligieron el carbono 14 como material de origen porque emite radiación de corto alcance, que es rápidamente absorbida por cualquier material sólido, lo que significa que no hay preocupaciones por daños por la radiación. Aunque el carbono 14 sería peligroso de ingerir o tocar con las manos desnudas, el diamante que lo contiene evita que escape cualquier radiación de corto alcance.
El diamante es la sustancia más dura conocida por el hombre; literalmente no hay nada que podamos usar que pueda ofrecer más protección", explica Neil Fox, profesor de materiales para energía en la Universidad de Bristol y líder del avance.
El carbono 14 se produce de forma natural, pero se genera en cantidades abundantes en los bloques de grafito que se utilizan para controlar las plantas de energía nuclear. Una sola batería nuclear de diamante que contenga 1 gramo de carbono 14 podría proporcionar 15 julios de electricidad por día. A modo de comparación, una pila alcalina AA estándar, que pesa alrededor de 20 gramos, tiene una capacidad de almacenamiento de energía de 700 julios por gramo. Proporciona más energía que la pila nuclear de diamante a corto plazo, pero se agotaría en 24 horas.
En cambio, la vida media del carbono-14 es de 5.730 años, lo que significa que la pila tardaría ese tiempo en agotarse al 50% de su energía. Esto está cerca de la edad de la civilización más antigua del mundo. Como otro punto de comparación, una nave espacial impulsada por una pila de diamante de carbono-14 llegaría a Alfa Centauri (nuestra vecina estelar más cercana, que está a unos 4,4 años luz de la Tierra) mucho antes de que su energía se agotara significativamente.
La pila podría utilizarse en diversas aplicaciones, incluida la electrónica, los dispositivos médicos y los viajes espaciales, dijeron los científicos. Entre los usos específicos se incluyen las máquinas de rayos X y los dispositivos médicos que necesitan funcionar durante mucho tiempo, pero que requieren poca energía, como los marcapasos, y las máquinas que funcionan en entornos difíciles y peligrosos, como la maquinaria de petróleo y gas en el fondo del mar.
La batería también podría hacerse lo suficientemente pequeña como para alimentar etiquetas de radiofrecuencia para identificar y rastrear dispositivos y cargas útiles en la Tierra o en el espacio.
La batería no tiene partes móviles y, por lo tanto, no requiere mantenimiento ni tiene emisiones de carbono.
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