Cette pile en diamant aurait 5 700 ans d’autonomie

Illustration générée par IA.

Une pile qui produirait de l’électricité pendant des milliers d’années ? Cela pourrait sembler incroyable ! Et pourtant des chercheurs britanniques viennent de dévoiler une telle batterie : en diamant industriel, elle renferme de petites quantités de carbone-14.

Le carbone-14 (radiocarbone) est bien connu pour permettre la datation des artefacts archéologiques. Mais il a une autre propriété très intéressante : sa période radioactive. Celle-ci est en effet très élevée : sa quantité n’est divisée par deux que tous les 5 700 ans environ. Et c’est cette propriété qui va rendre très durable une pile qui utilise ce même carbone-14.

Comment fonctionne une pile au carbone-14 ?

Des chercheurs de l’Université de Bristol et du UKAEA (United kingdom atomic energy authority) ont dernièrement dévoilé la première pile fonctionnelle au radiocarbone. Son principe est simple : lorsqu’il subit sa désintégration radioactive, le carbone-14 se transforme en azote et émet une particule β (« bêta »), qui n’est autre qu’un électron. Cet électron est collecté par une enveloppe constituée de diamant artificiel, laquelle agit comme un semi-conducteur, et génère un courant électrique.

Les chercheurs de l’UKAEA tentent une image : leur pile peut être considérée comme un équivalent de l’énergie photovoltaïque. En effet, dans cette dernière technique, un capteur reçoit la lumière du Soleil et produit de l’électricité ; la pile au carbone-14 capte, elle aussi, un rayonnement (la particule bêta), pour ensuite la transformer en électricité. À noter également que le rayonnement du carbone-14 est très vite arrêté, par exemple, par une simple feuille d’aluminium, de sorte que si la pile reste étanche, elle n’induit pas de risque d’exposition particulier aux radiations.

Une durabilité exceptionnelle

Tant que l’isotope sera radioactif, la pile produira de l’électricité. Et comme la période radioactive du carbone-14 est de plusieurs milliers d’années, la pile pourra produire de l’électricité pendant des milliers d’années. Toutefois, nous ne sommes pas près d’alimenter nos véhicules avec une telle pile inusable. En effet, sa densité de puissance est extrêmement faible : elle ne délivrera une puissance que de quelques microwatts. Les applications visées sont les systèmes médicaux : prothèses oculaires ou auditives, pacemakers, systèmes d’identification à radiofréquence ou encore systèmes spatiaux.

La réglementation est toutefois très sévère en ce qui concerne les déchets radioactifs, de façon à limiter leur dissémination sans contrôle dans l’environnement. On peut supposer que le suivi de tous ces appareils au radiocarbone ne sera pas d’une grande simplicité.