Une batterie à déchets nucléaires dévoilée

L’énergie nucléaire émet peu de gaz à effet de serre mais pose des défis en raison des déchets radioactifs.

Une étude récente explore une solution potentielle : utiliser ces déchets pour alimenter des microélectroniques.

Des chercheurs américains ont exploité le rayonnement gamma ambiant des déchets nucléaires pour produire suffisamment d’énergie afin de faire fonctionner des microprocesseurs. Bien que cette technologie soit actuellement limitée à de petits capteurs, l’équipe estime qu’elle pourrait être développée à plus grande échelle.

« Nous transformons un déchet en ressource », explique Raymond Cao, ingénieur nucléaire à l’université d’État de l’Ohio.

L’énergie nucléaire couvre aujourd’hui environ 10 % des besoins mondiaux. Si ses déchets peuvent être réutilisés efficacement, elle pourrait devenir une alternative encore plus attractive aux combustibles fossiles.

Les batteries nucléaires, qui convertissent la désintégration radioactive en électricité, sont en développement depuis des décennies, mais leur viabilité pratique reste à démontrer.

Conversion d’énergie en deux étapes dans un prototype compact

Dans cette approche, la production d’énergie s’est faite en deux étapes : des cristaux scintillateurs ont d’abord transformé le rayonnement en lumière, puis des cellules solaires ont converti cette lumière en électricité. Le prototype de batterie avait une taille compacte d’environ 4 cm³ (0,24 po³).

Lors des tests avec deux sources radioactives—césium-137 et cobalt-60, tous deux sous-produits courants de la fission nucléaire—la batterie a produit respectivement 288 nanowatts et 1,5 microwatt.

« Cela représente une avancée significative en termes de production d’énergie », déclare Ibrahim Oksuz, ingénieur aérospatial à l’université d’État de l’Ohio.

« Ce processus en deux étapes en est encore à ses débuts, mais le prochain objectif est d’augmenter l’échelle et de produire plus d’énergie. »

Déploiement ciblé et applications potentielles

Ces batteries seraient principalement déployées à proximité des installations de déchets nucléaires plutôt que pour un usage public. Elles pourraient néanmoins alimenter des capteurs et dispositifs de surveillance nécessitant peu d’entretien.

Selon les chercheurs, la batterie est sûre à manipuler et ne présente pas de risque environnemental, mais sa durabilité à long terme reste incertaine.

« La résistance aux radiations du scintillateur et de la cellule photovoltaïque est un facteur clé et devrait être une priorité pour les recherches futures », note l’équipe.

La technologie pourrait aussi être adaptée à des environnements riches en rayonnement gamma naturel, comme l’espace. Bien que des améliorations soient encore nécessaires, les chercheurs restent confiants quant à sa viabilité.

L’étude a également révélé que l’agencement des cristaux scintillateurs et des cellules solaires influence la conversion et la production d’énergie, des données qui guideront les futurs développements.

« Le concept de batterie nucléaire a un énorme potentiel », affirme Oksuz.

« Il reste beaucoup à perfectionner, mais je suis convaincu que cette approche jouera un rôle clé dans la production d’énergie et les technologies de capteurs. »

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Lisez l’article original sur : : Science Alert

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