Científicos británicos han creado con éxito la primera batería de carbono-14-diamante del mundo, capaz de alimentar dispositivos de baja energía, como equipos de comunicaciones por satélite, durante más de 5.000 años.
La batería consta del isótopo radiactivo carbono-14, envuelto en una fina capa de diamante sintético. A medida que el carbono 14 se desintegra, emite electrones. El diamante actúa como semiconductor, convirtiendo estos electrones en electricidad. Dado que el carbono 14 tiene una vida media de 5.700 años, los científicos esperan que la batería dure milenios.
La Autoridad de Energía Atómica del Reino Unido (UKAEA) y la Universidad de Bristol lideraron el desarrollo, gracias en parte al trabajo de la primera sobre la energía de fusión. Sin embargo, la plas aplicaciones potenciales son muy variadas.
Las baterías de diamante podrían alimentar marcapasos, audífonos, relojes, chips de computadora y cualquier dispositivo de bajo consumo en entornos donde no es posible reemplazar las baterías con frecuencia.
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Los ingenieros también podrían utilizar las baterías para alimentar equipos de comunicaciones en naves espaciales como la Voyager 1, el objeto creado por el hombre más distante en el espacio. La NASA lanzó el satélite en 1977 y todavía envía datos a la Tierra. Sin embargo, se espera que su poder solo dure hasta 2036. La computadora a bordo de la Voyager 1 también funciona con energía nuclear, excepto que su batería usa el isótopo Plutonio-238, que tiene una vida media de sólo 87,7 años. Si estuviera equipada con una batería de diamante de carbono 14, la sonda podría haber comunicado sus hallazgos a sus hogares durante miles de años.
«Las baterías de diamante ofrecen una forma segura y sostenible de ofrecer niveles de energía continuos en el rango de microvatios», dijo Sarah Clark de UKAEA.
La radiación de onda corta procedente del carbono 14 en descomposición no supone ningún riesgo: es absorbida por completo por la carcasa de diamante, afirmaron los investigadores. ¡La batería también se puede reciclar al final de su vida útil, si todavía queda alguien en ese momento!
La parte de diamante de la batería se cultivó en el campus de Culham de la UKAEA, cerca de Oxford, utilizando una plataforma de deposición de plasma especialmente diseñada. El carbono 14 se extrajo de bloques de grafito, un subproducto fácilmente disponible de los reactores de fisión nuclear.
Aunque todavía era temprano, Tom Scott, profesor de materiales de la Universidad de Bristol, dijo que estaban explorando asociaciones industriales para una posible comercialización en el futuro.
Scott dirigió el equipo que lanzó los primeros experimentos con baterías de diamante en 2016. Incluso fundó una empresa, Arkenlight, como resultado de esta investigación.
«La próxima década se centrará en mejorar el rendimiento energético y aumentar la producción», dijo Scott.
