Aurons-nous bientôt des smartphones à batterie nucléaire ?

Utiliser les déchets nucléaires pour en faire des batteries. Telle est l’idée initiale de chercheurs américains, qui ont réussi à créer une batterie grâce à du césium-137 ou du cobalt-60. Si la commercialisation de ce type de produit est encore lointaine, son potentiel, est très intéressant. 

Des chercheurs américains viennent de mettre au point une batterie capable de transformer le rayonnement des déchets nucléaires en électricité. Selon l’étude publiée sur le sujet, son principe de fonctionnement repose sur l’exposition de cristaux scintillateurs à une source de rayons gamma. Du fait de cette exposition, les cristaux scintillateurs émettent de la lumière. Celle-ci est ensuite captée par des cellules photovoltaïques à proximité, qui produisent alors de l’électricité.

Pour l’heure, les scientifiques de l’université de l’Ohio ont exposé leur prototype de batterie à deux sources radioactives : des isotopes de césium-137 et de cobalt-60. La batterie a réussi à générer 288 nanowatts (0,0000007 W) dans le premier cas, et 1,5 microwatt (0,0000015 W) dans le deuxième cas.

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Les cristaux scintillateurs, des matériaux de plus en plus utilisés

Au cœur de cette batterie gammavoltaïque, on retrouve des cristaux scintillateurs. Ces matériaux ont la particularité d’émettre de la lumière visible ou ultraviolette lorsqu’ils sont soumis à des rayons ionisants. Ils sont couramment utilisés dans de nombreuses applications, en particulier en imagerie médicale. Ils sont au cœur du fonctionnement des PET scans, et jouent un rôle clé dans le fonctionnement des scanners modernes. Ces mêmes cristaux scintillateurs sont, par exemple, utilisés dans les aéroports, pour le contrôle des bagages.

Dans le cas de l’étude de l’université de l’Ohio, le cristal utilisé est un grenat de gadolinium, d’aluminium et de gallium. Ce cristal a l’avantage d’émettre une forte luminosité tout en étant particulièrement robuste.

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Répondre à des besoins spécifiques

Si les puissances obtenues sont extrêmement faibles, les résultats restent prometteurs. Les chercheurs doivent désormais continuer leurs recherches pour augmenter la puissance de la batterie grâce à l’utilisation de cristaux plus larges. En parallèle, un travail devra être réalisé pour que cette solution technologique soit économiquement viable. On ne risque pas de retrouver ce type de batterie de si tôt dans nos appareils du quotidien. En revanche, elles permettraient de répondre à des besoins spécifiques dans des environnements difficiles. Ces batteries pourraient ainsi alimenter des appareils de faible puissance, pour de longues durées, et sans aucun besoin de maintenance, dans le domaine de l’aérospatiale, ou dans l’exploration des fonds marins par exemple.