Le batterie sono una componente essenziale della nostra vita quotidiana, alimentando dispositivi che spaziano dagli smartphone ai macchinari medici. Tuttavia, le batterie tradizionali condividono una limitazione cruciale: necessitano di essere ricaricate o sostituite regolarmente. Una nuova tecnologia sviluppata dai ricercatori dell’Università di Bristol potrebbe rivoluzionare questa realtà. Si tratta della prima batteria nucleare al mondo, una fonte di energia innovativa che utilizza isotopi radioattivi incastonati in diamanti per generare elettricità.
Questa batteria unica nel suo genere promette una durata straordinaria, misurabile in migliaia di anni, senza bisogno di manutenzione o ricariche. Grazie al suo design completamente statico, privo di parti mobili, il dispositivo rappresenta una soluzione energetica sicura e particolarmente adatta per applicazioni in ambienti estremi o difficilmente accessibili.
Come funziona la batteria nucleare al diamante
La batteria nucleare al diamante sfrutta isotopi radioattivi per generare elettricità in modo continuo, senza parti mobili. Al cuore di questa tecnologia vi è un diamante sintetico, progettato per interagire con il carbonio-14, un isotopo radioattivo scelto per le sue proprietà uniche, tra cui l’emissione di radiazioni a corto raggio.
Quando il carbonio-14 viene incorporato nel diamante, emette elettroni attraverso la radiazione beta. Questi elettroni, in movimento, creano un flusso di energia elettrica. Nonostante l’impiego della radioattività, il dispositivo è sicuro: il diamante agisce come una barriera naturale, bloccando le radiazioni e impedendone la fuoriuscita. Inoltre, la portata delle radiazioni è così limitata da essere completamente assorbita dai materiali circostanti.
A differenza dei generatori tradizionali, che producono energia tramite il movimento di magneti o bobine, questa batteria opera in modo completamente statico. Questo design riduce a zero la necessità di manutenzione, rendendo il dispositivo estremamente affidabile.
Vantaggi e applicazioni della batteria nucleare
La batteria nucleare al diamante presenta vantaggi significativi rispetto alle fonti energetiche tradizionali. Grazie alla lunga vita utile del carbonio-14, che ha una mezza vita di circa 5.730 anni, il dispositivo può funzionare per millenni senza richiedere sostituzioni o ricariche. Questo la rende ideale per applicazioni dove la sostituzione delle batterie è complessa o impossibile, come nei dispositivi medici impiantabili (ad esempio, pacemaker), nelle sonde spaziali o in macchine operanti in ambienti ostili, come i fondali oceanici o le piattaforme petrolifere.
Un ulteriore vantaggio è la possibilità di miniaturizzare questa batteria, rendendola perfetta per alimentare piccoli dispositivi, come i tag RFID (Radio Frequency Identification), utilizzati per tracciare oggetti o monitorare carichi. Tuttavia, è importante sottolineare che non si tratta di una fonte di energia ad alta potenza: la batteria genera circa 15 joule di elettricità al giorno per ogni grammo di carbonio-14. Questa quantità è sufficiente per dispositivi a basso consumo energetico, ma non può competere con le batterie tradizionali in termini di output immediato.
A differenza delle centrali nucleari tradizionali che utilizzano la fissione nucleare (la divisione di nuclei atomici), la batteria al diamante sfrutta una tecnologia completamente diversa, nota come betavoltaica.
