On le constate tous les jours, les piles ou batteries qui alimentent nos lampes de poche, téléphones portables en passant par la voiture jouent un rôle crucial dans notre vie ; Des scientifiques et entreprises technologiques cherchent constamment des procédés pour améliorer leur efficacité et leur durée de vie.
Pour la première fois en utilisant une solution à base d’eau, des chercheurs de l’Université du Missouri ont créé une batterie nucléaire (cf définition bêtavoltaïque) – durable et plus efficace – qui pourrait être utilisée pour de nombreuses applications comme une source d’énergie fiable dans les automobiles, ainsi que dans les applications complexes telles que le vol spatial.
"Le bêtavoltaïque, une technologie de batterie qui génère de l’énergie grâce aux rayonnements, a été étudié comme une source d’énergie depuis les années 1950", a déclaré Jae W. Kwon , professeur agrégé de génie électrique et informatique et de l’ingénierie nucléaire dans la faculté de l’Université du Missouri. "Les technologies nucléaires contrôlés ne sont pas dangereux en soi. Il existe déjà de nombreuses applications commerciales utilisant des technologies nucléaires dans nos vies, comme les détecteurs d’incendie dans les chambres ou les enseignes de sortie d’urgence dans les bâtiments".
Dans notre cas, la batterie utilise un isotope radioactif, le strontium-90, qui stimule l’énergie électrochimique dans une solution à base d’eau. Une électrode de dioxyde de titane nanostructuré (un élément des filtres solaires et bloqueurs d’UV) avec un revêtement de platine permet de recueillir et de convertir efficacement l’énergie en électrons.
"L’eau agit comme un tampon et la surface de plasmons créée dans le dispositif s’est avérée être très utile pour en augmenter l’efficacité", a déclaré Jae W. Kwon. "La solution ionique ne se solidifie pas facilement à des températures très basses et pourrait s’appliquer dans divers domaines, notamment les batteries de voiture et, si elle est encapsulée correctement, dans un engin spatial."
Définition (Wiki) :
Un générateur bêtavoltaïque est un générateur électrique qui tire son énergie d’une émission radioactive de particules ß-, c’est-à-dire des électrons. Un isotope radioactif de l’hydrogène, le tritium, est une des sources principalement étudiée. Contrairement à la plupart des sources nucléaires, qui utilisent une réaction nucléaire pour générer l’énergie qui sera transformée en électricité (thermoélectrique et ionique), les bêtavoltaïques reposent sur un processus de transformation non-thermique.
L’étude, "Plasmon-assisted radiolytic energy conversion in aqueous solutions" réalisée par le groupe de recherche MU a été publiée dans la revue Nature. (ici)
Un article détaillé est paru dans Nature. Il est accessible en clair. Ce genre de pile ne résoudra certainement pas le problème de l’énergie en général, mais peut être très intéressant pour les piles à très longue durée de vie utilisable pour alimenter les pacemakers (Je suis directement interessé…)
Beaucoup de produits de fissions sont emetteurs “béta- ” et seront valorisables dans le futur grace à ce type de procédés.Ce ne seront plus des déchets,mais des ressources nouvelles.
Fin des années 60 au centre d’études nucléaires de Fontenay aux Roses des piles au Pu238 (émetteur alpha) ont été réalisées. Je crois que le développemnt industriel n’a pas suivi car les fabricants de piles chimiques ont fait des efforts pour produire des piles ayant une plus grande capacité (et de plus certainement moins chères que les piles au Pu).
.. font rouler dans la mélasse! Voici pourquoi: Sr90 est l’un des plus dangereux isotopes radioactifs pour l’homme: Voisin immédiat du calcium, il se fixe durablement sur les os et sa longue durée de vie jointe à son rayonnement béta dur le font très efficace. Alors on nous dit qu’une pile au Sr90 est une bonne idée: Quelques chiffres et vous allez voir, la physique est sans pitié: Une pile “éternelle de 1mW (juste de quoi faire tourner une calculette) demande de récolter 10 milliards de becquerels intégralement transformés en électricité au rendement idéal de 100%. Et les émissions sont permanentes, qu’on fasse tourner la calculette ou pas. Un portable demande 50 fois davantage en l’optimisant avec une batterie ordinaire de back-up quand il émet, se rechargeant le reste du temps par celle au Sr90. De nos jours, qui sera assez fou pour autoriser la mise sur le marché d’une pile grand public d’environ 1Curie, mortelle au porteur au bout de quelques dizaine d’heures? La même pile au Pu238 est une promenade de santé en comparaison ! Un beau canular destiné sans doute à montrer aux fakirs énergéticiens croyant au Père Noël qu’ils sont incultes scientifiquement. Enfin on rigole bien sur ce site, ça détend.
Du strontium 90 en abondance, de l’eau pour arroser les réacteurs, à Fukushima vous avez tout cela en abondance. Pas d’électricité produite?
A “De passage” Dans des lieux lointains et isolés de tout réseau,oui.Ainsi que dans des sondes spatiales voyageant sans retour au confins du système solaire.Pas pour des gadjets de tous les jours du pékin ordinaire,ni pour la batterie de la voiture du pékin moyen.Evidement.
Aux “experts” comme “De passage” signalons tout de même l’existence de l’implant (pacemaker) développé en 1960 par Alcatel pour Medtronic fonctionnant au plutonium 238 alimentant une thermopile. (Durée d’usage : 35 ans). Signalons encore la pile pour pacemaker Betacell 400 fonctionnant au promethium 147 sur le principe betavoltaïque analogue au système présenté sur ce site, ainsi que le modèle fabriqué par Elmqvist en Uruguay. Tous ces systèmes ont été remplacés aujourd’hui par des piles au lithium qui ont une durée de vie d’environ 10 ans. Le remplacement d’une pile est une opération bénigne, mais ce serait aussi bien de s’en passer.
En somme, le malade ne mourrait pas de son insuffisance cardiaque mais des rayonnements qu’il recevait. Mais la pile continuait de fonctionner dans sa tombe. Ou alors, attention pour les cendres dans un autre cas.
Dose de radiation reçue par les patients : environ 100 mrem par an sachant que la somme des rayonnements reçue par an est en moyenne de 26 à 96 mrem du soleil et 40 de la radioactivité naturelle (nourriture). Il n’a pas été constaté de différence dans l’apparition de tumeurs sur 155 patients implantés. (Je n’avait pas pensé aux personnes hypersensibles à la propagande anti-nucléaire et je n’ai pas mentionné ces faits. Prière de m’en excuser).
s’il veut mourir d’une irradiation au Sr90 ou par accident lors du changement de pile. 1000000 de stimulateurs cardiaque dans le monde, et ce doit être un marché en pleine expension. Là on doit pouvoir faire des statistiques sur par exemple les morts lors d’une anesthésie ratée (1/100000 opérations en France) : une implantation (10 ans)=10morts, 3 implantations (30ans)–>30 morts. Ya pas que le cancer qui tue.