En la actualidad se está ante una demanda cada vez más grande sobre dispositivos que brinden una fuente de energía que sean pequeños, de origen limpio y de larga duración. Atendiendo esta necesidad China ha inventado una batería que opera tanto en el espacio como en el mar, aunque está hecha de un material muy peligroso.
Una batería que es la definitiva: energía para muchos años
De acuerdo a una publicación presentada en Nature, una prestigiosa revista sobre fuentes de energía y tecnología, un equipo de científicos de la Universidad Soochow cuya sede es en China, han reportado que han desarrollado un invento que es una batería alimentada por desintegración radiactiva.
Esto en lugar de las tradicionales reacciones e intercambios químicos. Para ello han aprovechado los rayos alfa, los cuales son liberados por efecto de la descomposición de isotopos radiactivos y que son parte de los radioisótopos alfa. Asimismo, su duración es la media radiactiva que sería de décadas y hasta siglos.
La pila nuclear de muy alto rendimiento basada en la radiación
Los investigadores encontraron la manera de utilizar los rayos alfa liberados por el radioisótopo alfa 243Am para la creación de una batería atómica de tamaño muy pequeño. Esto porque tienen una muy alta energía de desintegración, la cual se ubica entre los cuatro y los seis megaelectronvoltios (MeV).
Con ello, por lo menos teóricamente, se tiene el potencial de que la energía liberada es mucho mayor a la de los radioisótopos beta, que eran utilizados hasta ahora para la creación de dispositivos de almacenamiento. La energía de desintegración de estos elementos es muy baja en comparación con los alfa.
Puesto que se encuentra, cuando mucho, en varias decenas de kiloelectronvoltios (keV). Esta cantidad de energía también hace que tenga un rendimiento que es 8.000 veces mayor a la de sus similares. Dicho en otras palabras, produce 139 microvatios por curio para una asombrosa eficiencia de conversión del 0,889 %.
La cual implica la transformación de la potencia nuclear en electricidad. Para alcanzar estas cifras, añadieron un llamado “convertidor de energía”. Con él se rodea al isótopo 243Am con un polímero que transmite la carga liberada convertida en luz y luego en electricidad, similar a como lo haría una célula fotovoltaica.
Para esto solo utiliza 11 microcurios del químico radiactivo. En las mediciones experimentales se obtuvo una potencia de salida de 11,98 nanovatios de luminiscencia con una eficiencia de conversión a electricidad por el orden de, un increíble, 3,43 %.
Aunque la vida útil del 243Am es extremadamente larga, se debe acotar que los polímeros que rodean al isótopo serán eventualmente destruidos por la radiación. Pero, aun así, se estima que este proceso demorará varias décadas por lo que su durabilidad será a muy largo plazo.
Por otra parte, esta durabilidad no es afectada por condiciones ambientales como temperatura o presión extremas. Ahora, al ser el 243Am un residuo nuclear, esta batería ofrece una nueva perspectiva de utilización y reciclaje de estos desechos en favor del ambiente.
Los usos potenciales de esta pila micronuclear
El convertidor de energía es muy estable, de acuerdo a las medidas experimentales realizadas durante más de 200 horas. En lo referente a las aplicaciones de esta batería, van desde aguas profundas en el mar hasta usos en el espacio donde energizarán dispositivos en misiones de muy larga duración.
En resumen, esta batería que nos ha desvelado China es similar a tener una microcentral nuclear en el bolsillo que genera una gran potencia por muchos años. Por ello es ideal para ser usada en aparatos de múltiples aplicaciones que requieran una fuente energética que sea confiable y no requiera ser sustituida por muchos años.
