Científicos de la Bristol University y de la UK Atomic Energy Authority (UKAEA) han desarrollado con éxito la primera batería de diamante de carbono 14 del mundo.
Esta revolucionaria fuente de energía tiene el potencial de alimentar dispositivos durante miles de años, ofreciendo una solución sostenible y eficiente para una amplia gama de aplicaciones.
Funcionamiento de la pila de carbono-14
La pila de diamante carbono-14 aprovecha la desintegración radiactiva del carbono-14, un isótopo radiactivo utilizado habitualmente en la datación por radiocarbono, para generar electricidad. La pila, encerrada en un diamante, que es uno de los materiales más duros que se conocen, captura la radiación de forma segura para producir energía.
El carbono 14 emite radiación de corto alcance, que es absorbida por la carcasa de diamante, lo que garantiza la seguridad al tiempo que genera bajos niveles de electricidad. La batería funciona de forma similar a los paneles solares, pero en lugar de convertir la luz en electricidad, utiliza electrones de movimiento rápido procedentes de la desintegración radiactiva.
El resultado es una fuente de energía duradera y fiable con una vida útil impresionante. Dado que el carbono 14 tiene una vida media de 5.700 años, la batería conservará la mitad de su energía incluso después de miles de años.
Sarah Clark, Directora del Ciclo de Combustible de Tritio de la UKAEA, destacó la sostenibilidad y seguridad de esta innovación: «Las baterías de diamante ofrecen una forma segura y sostenible de suministrar niveles continuos de microwatios de potencia. Son una tecnología emergente que utiliza un diamante manufacturado para encerrar de forma segura pequeñas cantidades de carbono-14».
Figura 1. Débil radio-luminiscencia, captada por una cámara de baja intensidad luminosa, de una película de carbono diamantado sintético hecha de átomos de carbono-14 emisores beta.
Aplicaciones versátiles en medicina, el espacio y más allá
Uno de los aspectos más prometedores de las baterías de diamante de carbono-14 es su versatilidad. Estas baterías pueden utilizarse en diversos entornos y dispositivos en los que las fuentes de energía convencionales resultan poco prácticas.
La pila de diamante biocompatible podría revolucionar la atención sanitaria al alimentar implantes como marcapasos, audífonos y dispositivos oculares. A diferencia de las pilas tradicionales, que necesitan sustituciones frecuentes, la pila de diamante podría durar décadas, reduciendo las molestias del paciente y los riesgos quirúrgicos.
Además, estas baterías son ideales para misiones espaciales y lugares remotos de la Tierra. Podrían alimentar naves espaciales, satélites e incluso etiquetas de radiofrecuencia (RF) durante décadas, reduciendo costos y prolongando la vida útil de las operaciones.
«Nuestra tecnología de microenergía puede utilizarse en toda una serie de aplicaciones importantes, desde tecnologías espaciales y dispositivos de seguridad hasta implantes médicos. Nos entusiasma explorar estas posibilidades con socios de la industria y la investigación», afirma el profesor Tom Scott, de la Universidad de Bristol, destacando el potencial de la batería.
Una solución sostenible a los residuos nucleares
El carbono 14 utilizado en estas baterías se extrae de bloques de grafito, un subproducto de los reactores nucleares de fisión. Al reutilizar este material radiactivo, la tecnología reduce los residuos nucleares al tiempo que crea una valiosa fuente de energía. Sólo en el Reino Unido hay casi 95.000 toneladas de bloques de grafito.
El proceso consiste en utilizar un equipo de deposición por plasma, un dispositivo especializado desarrollado por el equipo de colaboración de la UKAEA y la Universidad de Bristol, para hacer crecer la estructura de diamante.
Este método no sólo proporciona un uso práctico para los residuos radiactivos, sino que también reduce el costo y las dificultades de su almacenamiento seguro.
Segura, sostenible y revolucionaria
La pila de diamante de carbono 14 no sólo es una maravilla tecnológica, sino también una solución energética segura. Su radiación de corto alcance es totalmente absorbida por la carcasa de diamante, lo que garantiza la ausencia de emisiones nocivas. Incluso si es necesario desecharla, la batería puede devolverse al fabricante para su reciclado seguro.
Combinando la experiencia en la investigación de la fusión y una ingeniería innovadora, este desarrollo pionero promete remodelar el futuro de la energía. Ya sea para dispositivos médicos, naves espaciales o sensores remotos, las baterías de diamante carbono-14 permiten vislumbrar un futuro sostenible y eficiente.
Con información de Interesting Engineering.
