Scienziati britannici hanno creato una batteria basata su un diamante artificiale che intrappola il carbonio-14, e consente una durata di migliaia di anni senza necessità di sostituirla
Gli studi per batterie sempre più prestanti proseguono. L’obiettivo di aziende, start-up, centri di ricerca e università è sempre quello: creare celle che possano migliorare di netto le prestazioni di quelle attuali, con un aumento della densità energetica, dell’autonomia, dell’affidabilità e della sicurezza.
Esiste però un progetto che potremmo definire clamoroso portato avanti dagli scienziati della UK Atomic Energy Authority (UKAEA) e dell’Università di Bristol. La ricerca, citata dal Telegraph, si basa su una batteria al diamante al carbonio-14, la prima al mondo.
La prima batteria al diamante al carbonio-14, e che può durare migliaia di anni
Per la precisione, l’accumulatore sfrutta un diamante prodotto artificialmente con all’interno delle piccole quantità di carbonio-14. Proprio l’isotopo radioattivo del carbonio noto ai più per consentire la datazione di organismi migliaia di anni dopo la loro morte.
E infatti l’emivita (il tempo necessario prima che una certa quantità di particelle o elementi radioattivi decadano riducendosi della metà rispetto al valore iniziale) del c-14 è di 5.730 anni. Applicato alla batteria, questo consente un funzionamento potenziale della stessa per millenni, senza essere sostituita.
Come funziona la batteria degli scienziati britannici e i possibili usi
Sarebbe quindi l’ideale per dispositivi medici impiantabili come i pacemaker, ma potrebbe essere rivoluzionaria anche per altri usi, come quelli spaziali. Rispetto alle altre batterie che come sappiamo sfruttano reazioni chimiche al loro interno, quella degli scienziati britannici sfrutta l’effetto betavoltaico.
La struttura del diamante cattura gli elettroni che si muovono rapidamente, e le caratteristiche del diamante – che nella scala di Mohs è classificato come il materiale più duro noto in natura – fanno sì che non ci siano fuoriuscite radioattive dal carbonio-14. La struttura a diamante, insomma, garantisce la sicurezza della batteria per usi umani, intrappolando dentro di sé l’elemento radioattivo.
Neil Fox, cattedra di Chimica presso l’Università di Bristol, ha spiegato ulteriormente: “Il carbonio-14 è stato scelto come materiale di partenza perché emette radiazioni a corto raggio, che vengono rapidamente assorbite da qualsiasi materiale solido. Ciò lo renderebbe pericoloso da ingerire o toccare con la pelle nuda, ma se conservato in modo sicuro all’interno del diamante, nessuna radiazione a corto raggio può fuoriuscire”.
I vantaggi per la sostenibilità e per l’industria delle batterie
Come se non bastasse, con l’estrazione del c-14 dai blocchi di grafite (dove viene generato presso delle centrali nucleari a fissioni) si riduce la radioattività degli stessi, rendendoli più sicuri da smaltire. Il tutto con una batteria incredibilmente prestante, sicura, sostenibile e da misure molto contenute: solo 10 mm di diametro, con uno spesso di 0.5 mm.
Il professore dell’Università di Bristol Tom Scott, riporta il Telegraph, ha commentato: “La nostra tecnologia micro-power può supportare un’ampia gamma di applicazioni importanti, dalle tecnologie spaziali e dispositivi di sicurezza agli impianti medici. Siamo entusiasti di esplorare tutte queste possibilità, collaborando con partner dell’industria e della ricerca nei prossimi anni”.
Fatimah Sannie, ingegnere presso l’UKAEA, ha aggiunto: “La batteria al diamante rivoluzionerebbe l’industria delle batterie. Possiamo utilizzarla in piccoli satelliti, chip per computer e orologi da polso telecomandati“.
