Baterías de diamante obtienen energía de larga duración con residuos nucleares. Un equipo de científicos ha desarrollado una nueva tecnología que aprovecha los residuos nucleares para generar electricidad. El invento consiste en una batería fabricada con diamante artificial que, cuando se coloca en un campo radiactivo puede producir corriente eléctrica a partir de los desechos radiactivos. Dado que la energía que se genera es muy pequeña, su uso más inmediato serán aparatos con pequeñas necesidades de voltaje, tales como dispositivos médicos o instrumentación espacial. La vida útil de este tipo de baterías se estima en miles de años.
La actividad nuclear produce toneladas de desechos tóxicos que se caracterizan por las dificultades que supone su gestión y tratamiento. Además, entre su composición cuentan con valiosos isótopos radiactivos que se necesitan en la industria y en la medicina, o que pueden ser procesados para generar más combustible.
Esta nueva aplicación podría resolver algunos de los problemas de los residuos nucleares, la generación de electricidad limpia y una vida útil de la batería más larga.
A diferencia de la mayoría de las tecnologías de generación de electricidad, que utilizan energía para mover un imán a través de una bobina de alambre para generar una corriente, el diamante artificial puede producir una carga simplemente colocándose cerca de una fuente radiactiva. No hay partes móviles implicadas, no se generan emisiones y no se requiere mantenimiento, sólo la generación directa de electricidad. Al encapsular materiales radiactivos dentro de diamantes, transformamos el problema a largo plazo de los residuos nucleares en una batería nuclear y un suministro a largo plazo de energía limpia.
Los primeros prototipos de la batería dependen del níquel-63 como la fuente de radiación, que se introduce dentro del diamante artificial, pero el equipo de investigación está probando otras opciones para aumentar la eficiencia. Para aislar la radiactividad, se recubre de una segunda capa de diamante convencional, lo que lo aísla de la radiación casi totalmente y genera más electricidad.
Ya están trabajando para mejorar significativamente la eficiencia mediante la utilización de carbono-14, una versión radiactiva de carbono, que se genera en bloques de grafito utilizados para moderar la reacción en las centrales nucleares. Las pruebas realizadas han demostrado que el carbono-14 radiactivo se concentra en la superficie de estos bloques, lo que permite procesarlo para eliminar la mayor parte del material radiactivo. El carbono-14 extraído se incorpora entonces en un diamante para producir una batería de propulsión nuclear.
El carbono-14 fue elegido como material fuente porque emite una radiación de corto alcance, que es rápidamente absorbida por cualquier material sólido, lo que haría peligroso ingerirlo o tocarlo con la piel, pero con seguridad, en el diamante, no puede escaparse radiación de corto alcance. En realidad, el diamante es una de los elementos naturales más duros conocidos por el hombre, y que nos puede ofrecer más protección.
A pesar de su baja potencia, en relación con las actuales tecnologías de baterías, la vida útil de estas baterías de diamantes artificiales podría revolucionar la alimentación de dispositivos a lo largo de largas escalas de tiempo. Usando carbono-14 la batería tardará 5.730 años en consumir el 50 por ciento de energía, que es aproximadamente tanto como la civilización humana.
Estas baterías de larga duración se utilizarían en situaciones en las que no sea factible cargar o reemplazar baterías convencionales. Las aplicaciones obvias serían en dispositivos eléctricos de baja potencia en los que se necesita una larga vida útil de la fuente de energía, como marcapasos, satélites, aviones de gran altura o incluso naves espaciales.
