Batteria “eterna”: il dispositivo realizzato in diamante promette energia per più di 5mila anni
Gli scienziati hanno sviluppato una batteria diamante al carbonio-14 che ha il potenziale per funzionare per migliaia di anni, sostituendo le tradizionali batterie agli ioni di litio e rappresentando un’opzione più sostenibile.
Il carbonio-14 è ampiamente utilizzato nel campo dell'archeologia perché consente la datazione precisa di materiali antichi, grazie al suo decadimento prevedibile. E ora è stato utilizzato per sviluppare una nuova tecnologia in grado di risolvere una delle principali sfide attuali: la durabilità delle fonti energetiche.
Un team di ricercatori guidati da Sarah Clark dell'Autorità britannica per l'energia atomica (UKAEA) e dal professor Tom Scott dell'Università di Bristol ha sviluppato una batteria realizzata in carbonio-14 incapsulato nel diamante, che ha una durata di 5.700 anni, essendo più efficiente rispetto alle soluzioni tradizionali. Vedi maggiori dettagli sulla scoperta di seguito.
Una nuova tecnologia della batteria
Questo nuovo tipo di batteria promette di sostituire le tradizionali batterie agli ioni di litio e offre una soluzione sostenibile e di lunga durata con una varietà di applicazioni.
L’innovativa tecnologia utilizza il carbonio-14, un isotopo radioattivo che si distingue per la capacità di trasformare la radiazione beta, emessa durante il decadimento del carbonio-14, direttamente in energia elettrica. In altre parole, la batteria genera corrente elettrica attraverso gli elettroni liberati dal decadimento dell'isotopo.
"Le batterie al diamante offrono un modo sicuro e sostenibile per fornire livelli continui di potenza nell'ordine dei microwatt. Si tratta di una tecnologia emergente che utilizza un diamante industriale per incapsulare in modo sicuro piccole quantità di carbonio-14", ha commentato Clark.
Il diamante è una forma cristallina di carbonio, estremamente stabile e resistente ai cambiamenti chimici o fisici. Pertanto, quando il carbonio-14 viene incapsulato in questo modo, viene protetto dal degrado e dall’interazione con l’ambiente esterno, aumentandone la durata.
Le sfide e i limiti
La produzione di massa di queste batterie al diamante deve affrontare sfide significative, principalmente a causa della scarsità e dell’alto costo del carbonio-14. Tuttavia, i progressi nel processo di incapsulamento dei diamanti hanno mostrato un grande potenziale per rendere questa tecnologia praticabile, il che potrebbe renderla una vera opzione per diversi settori.
Inoltre, anche le batterie al nichel-63 seguono un principio simile di incapsulamento del diamante e vengono sviluppate in parallelo, il che aumenta ulteriormente le possibilità di applicazione di questa tecnologia.
Le applicazioni della batteria Diamond
In ambito medico questa batteria potrebbe rappresentare la soluzione definitiva per dispositivi impiantabili come i pacemaker, eliminando la necessità di sostituzioni frequenti, processo complicato e costoso. Con la sua longevità di migliaia di anni, la batteria potrebbe funzionare per l'intera vita del paziente senza richiedere manutenzione.
Nel settore spaziale, le sonde spaziali utilizzano generatori termoelettrici che dipendono dal plutonio-238 e perdono efficienza nel tempo. Quindi, con le batterie al diamante, le future missioni spaziali potrebbero essere più leggere, più veloci e più durature, con meno necessità di manutenzione e sostituzioni frequenti e maggiore efficienza.
Riferimenti della notizia
'Bateria eterna': cientistas revelam dispositivo feito de diamante que promete energia por 5.700 anos. 07 de dezembro, 2024. O Globo.
O que é a bateria de diamante, que promete gerar energia por mais de 5 mil anos. 06 de dezembro, 2024. Luiza Vilela.
Scientists and engineers produce world's first carbon-14 diamond battery with potential lifespan of thousands of years. 04 de dezembro, 2024. University of Bristol.