La génération d’énergie nucléaire a toujours été considérée comme une option écologique, mais la gestion des déchets radioactifs a été une grande ombre sur son utilisation. Maintenant, un groupe de chercheurs a trouvé un moyen d’exploiter ces “déchets nucléaires” pour alimenter de petites batteries destinées à des microélectroniques. Si cette idée prospère, nous pourrions voir des capteurs et d’autres dispositifs fonctionner avec de l’énergie recyclée provenant de ces déchets.
Les scientifiques ont découvert que la radiation gamma émise par les déchets nucléaires est suffisante pour alimenter des microchips. Bien que pour le moment la technologie soit limitée à de petits capteurs, les experts sont optimistes quant à son expansion possible. Raymond Cao, ingénieur nucléaire à l’Université d’État de l’Ohio et auteur principal de l’étude, a commenté : “Nous exploitons quelque chose considéré comme un déchet par nature et essayons de le transformer en trésor”.
Une avancée significative dans l’énergie nucléaire
Aujourd’hui, l’énergie nucléaire représente environ 9% de la demande mondiale d’électricité. Selon l’Association World Nuclear, une centrale nucléaire typique de mille mégawatts génère seulement trois mètres cubes de déchets de haute radioactivité par an, surtout si le combustible est recyclé. Il existe déjà des méthodes pour le recyclage de ces déchets, et si elles sont optimisées, l’énergie nucléaire pourrait devenir une alternative encore plus attrayante face aux combustibles fossiles.
Bien que les batteries nucléaires ne soient pas une idée nouvelle, c’est la première fois qu’une solution pratique avec des résultats tangibles est présentée. Le processus se déroule en deux étapes : d’abord, les cristaux scintillateurs convertissent la radiation en lumière ; ensuite, des cellules solaires transforment cette lumière en électricité. Le prototype actuel a une taille de 4 centimètres cubes, ce qui le rend petit, bien qu’encore plus grand qu’une batterie de smartphone.
Cependant, la proposition n’est pas destinée au grand public. Ces batteries seraient destinées à des lieux qui gèrent déjà des déchets nucléaires, comme des centrales et des centres de stockage, et pourraient également être utiles dans des missions spatiales ou des explorations sous-marines. Les chercheurs assurent que ces batteries sont sûres à manipuler et ne présentent pas de risque de contamination.
Les expériences ont été réalisées en utilisant deux sources radioactives courantes : le césium-137 et le cobalt-60. Avec le césium-137, la batterie a généré 288 nanowatts ; avec le cobalt-60, plus puissant, la production a grimpé à 1,5 microwatt. Bien que cela ne soit pas suffisant pour charger une voiture électrique, les résultats sont prometteurs. Ibrahim Oksuz, co-auteur de l’étude, a déclaré que ce sont des résultats innovants en termes de puissance générée.
Les chercheurs ont également découvert que la taille et la forme des cristaux influencent la conversion d’énergie. Un volume plus grand absorbe plus de radiation et génère plus de lumière, ce qui améliore le rendement de la cellule solaire, ouvrant la porte à de futures optimisations. “Le concept de batterie nucléaire est très prometteur”, a conclu Oksuz. “Il y a encore beaucoup de place pour des améliorations, mais je pense que cette proposition trouvera sa place tant dans la production d’énergie que dans l’industrie des capteurs.”