LES PILES AU DIAMANT CRÉÉES À PARTIR DE DÉCHETS NUCLÉAIRES POURRAIENT BIENTÔT FOURNIR UNE SOURCE D’ÉNERGIE “QUASI INFINIE”.



Le matériel radioactif provenant d’une centrale nucléaire en cours de démantèlement au Royaume-Uni pourrait bientôt être utilisé pour créer des sources d’énergie “ultra-longues”, selon les chercheurs.
Des scientifiques de l’Université de Bristol, au Royaume-Uni, suggèrent que le carbone 14, un isotope radioactif, devrait être extrait des déchets de la centrale de Berkeley dans le Gloucestershire et recyclé pour produire de l’énergie dans le cadre d’un projet révélé en 2016 qui produisait une “batterie nucléaire”.
Auparavant, les chercheurs ont créé un type de diamant qui pouvait générer un courant électrique lorsqu’il était placé à proximité d’un matériau radioactif.
Les experts affirment aujourd’hui que leur utilisation unique du carbone 14 pourrait potentiellement fournir de l’énergie sur une “base quasi infinie” tout en contribuant à stimuler la production d’électricité propre.

Les travaux de l’université de Bristol s’inscrivent dans le cadre d’un projet appelé “Advanced Self-Powered sensor units in Intense Radiation Environments” (ASPIRE).
Le professeur Tom Scott, qui dirige les recherches en cours, a déclaré que les batteries nucléaires pourraient être extrêmement utiles car elles fonctionnent dans des environnements extrêmes, où les formes traditionnelles d’énergie feraient défaut. Dans le futur, elles pourraient même alimenter des satellites, a-t-il suggéré.
“Au cours des dernières années, nous avons développé des capteurs à très faible puissance qui récoltent l’énergie de la désintégration radioactive”, a déclaré M. Scott dans un communiqué. “Ce projet est maintenant à un stade assez avancé et nous avons testé les batteries des capteurs dans des endroits aussi extrêmes que le sommet d’un volcan”.

Une nouvelle technologie a été développée qui utilise les déchets nucléaires pour produire de l’électricité dans une batterie nucléaire.
Une équipe de physiciens et de chimistes de l’université de Bristol a fait pousser un diamant artificiel qui, placé dans un champ radioactif, est capable de générer un petit courant électrique.
Ce développement pourrait résoudre certains des problèmes liés aux déchets nucléaires, à la production d’électricité propre et à la durée de vie des batteries.


La station de Berkeley, le premier site nucléaire commercial de ce type au Royaume-Uni à être mis hors service, a été fermée en 1989. Les travaux pour enlever les déchets nucléaires dormants ont commencé ce mois-ci, mais il ne sera pas sûr pour les humains de mettre les pieds dans les cœurs de réacteur avant 2074, a rapporté la BBC.
Une deuxième centrale nucléaire de la région, la centrale d’Oldbury, située sur la rive sud de la rivière Severn, a fermé en 2012 et est également en cours de déclassement.
Les recherches initiales de l’équipe sur les “batteries au diamant” utilisaient le nickel 63 comme source de rayonnement, mais l’attention s’est portée sur le carbone 14, jugé plus efficace.
Les chercheurs universitaires ont découvert que le carbone 14 était concentré à la surface des blocs de graphite qui sont utilisés pour soutenir les réactions dans les centrales nucléaires. Après avoir été extrait, le carbone 14 peut être mis dans le diamant, qui offre une protection aux humains en contenant les radiations.

Malgré leur faible puissance, par rapport aux technologies actuelles des batteries, la durée de vie de ces batteries au diamant pourrait révolutionner l’alimentation des appareils sur de longues périodes.
La quantité réelle de carbone 14 dans chaque pile reste à déterminer, mais une pile, contenant 1 g de carbone 14, délivrerait 15 joules par jour.
C’est moins qu’une pile AA. Les piles alcalines AA standard sont conçues pour une décharge de courte durée : une pile pesant environ 20g a une capacité de stockage d’énergie de 700J/g.
En cas de fonctionnement continu, elle s’épuiserait en 24 heures. En utilisant du carbone 14, la batterie mettrait 5 730 ans pour atteindre 50 % de sa puissance, ce qui correspond à peu près à la durée d’existence de la civilisation humaine.

“Le carbone 14 a été choisi comme source parce qu’il émet un rayonnement de courte portée, qui est rapidement absorbé par tout matériau solide”, a déclaré à l’époque Neil Fox, de l’école de chimie de l’université de Bristol.
“Il serait donc dangereux de l’ingérer ou de le toucher avec la peau nue, mais en toute sécurité dans le diamant, aucun rayonnement à courte portée ne peut s’échapper. En fait, le diamant est la substance la plus dure connue de l’homme, il n’y a littéralement rien que nous puissions utiliser qui puisse offrir plus de protection”.
Scott a ajouté : “En encapsulant des matériaux radioactifs dans des diamants, nous transformons un problème de déchets nucléaires à long terme en une batterie nucléaire et en un approvisionnement à long terme en énergie propre”.
Cette semaine, Scott a suggéré que les avantages ne se limiteraient pas aux chercheurs, notant que cela faciliterait également le processus de démantèlement.
Il a ajouté : “L’objectif est d’avoir une usine basée dans une des anciennes centrales électriques du sud-ouest qui prélève des isotopes de carbone 14 directement dans les blocs de graphite pour les utiliser dans des batteries au diamant.
“Cela permettrait… de réduire la radioactivité des matériaux restants, ce qui rendrait leur gestion plus facile et plus sûre. La majorité des centrales nucléaires du Royaume-Uni devant être mises hors service dans les 10 à 15 prochaines années, cela représente une énorme opportunité de recycler une grande quantité de matériaux pour produire de l’énergie pour tant de grandes utilisations”. Le Royaume-Uni possède jusqu’à 95.000 tonnes de blocs de graphite, a déclaré l’équipe.
Cette pierre issue de déchets nucléaires émet un courant électrique continu, et ne parvient à la moitié de sa puissance qu’après 5730 années.
« Nous serions en mesure de les utiliser pour fournir de l’énergie à des pacemakers, des dispositifs auditifs, des ordinateurs […] pour les rendre plus efficaces. Cela pourrait même être intégrer à des vaisseaux spatiaux ou des satellites qui seraient ainsi capables de voyager hors du système solaire. »

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