Tecnología

Así es como funcionan las nuevas baterías nucleares a base de carbono-14

Así es como funcionan las nuevas baterías nucleares a base de carbono-14

No, no tienes un Dejà Vu. Baterías nucleares Estaban en los labios de todos después de que la compañía china Betavolt anunciara el inicio de la producción masiva de sus baterías. Aunque esta idea puede parecer novedosa, la historia de las baterías nucleares se remonta a 1954, cuando se fabricó la primera batería utilizando Strontium-90. Desde entonces, la investigación ha estado enfocada en el desarrollo de baterías más seguras, y Corea del Sur ha surgido con un nuevo enfoque que podría revolucionar el sector.

Corto. Un grupo de científicos del Instituto y Tecnología Daegu Gyeongbuk ha desarrollado una batería nuclear que promete convertir la radiación en electricidad durante décadas, superando los peligros que caracterizan a la energía nuclear convencional. Según Newatlas, esta innovadora célula betavoltaica sensibilizada con tinte actúa utilizando partículas beta para generar electricidad a partir del carbono-14, un isótopo que ofrece características únicas.

Hay batería por un tiempo. El carbono-14, que posee una vida media de 5730 años, proporciona un suministro energético a largo plazo, al menos en teoría. Sin embargo, en la práctica, hay varios factores a considerar, como la posibilidad de degradación del material y la pérdida gradual de eficiencia, que pueden influir en la duración real de la batería.

Es solo un prototipo. Como Ellos han detallado en Newatlas, la batería tiene una densidad de potencia relativamente baja de 20.75 nanovatos por centímetro cuadrado por milicurio, con una eficiencia del 2.86%. No obstante, estos avances permiten que surjan nuevas aplicaciones en ámbitos donde la longevidad es crucial. Así, por ejemplo, los dispositivos de consumo de muy bajo consumo podrían beneficiarse de esta tecnología, eliminando la necesidad de recargas frecuentes o sustituciones constantes.

Más técnico. El mecanismo de funcionamiento de esta batería se basa en la emisión de partículas beta que provienen del carbono-14, un isótopo radiactivo que libera electrones de alta energía. Estos electrones interactúan con un semiconductor de dióxido de titanio, el cual está recubierto por un tinte a base de rutenio, provocando así el flujo de corriente eléctrica que se puede aprovechar para alimentar dispositivos.

¿Tiene una aplicación real? Los científicos han planteado estimaciones acerca de los sectores que podrían beneficiarse de esta tecnología, especialmente aquellos donde la longevidad y el bajo consumo de energía son imprescindibles. Un campo potencial es la medicina, donde alimentaría dispositivos implantables, como marcapasos y sensores médicos. Igualmente, serviría en estaciones de monitoreo ambiental ubicadas en áreas de difícil acceso, permitiendo que funcionen de manera continua durante años sin necesidad de intervención humana. Además, los investigadores han considerado su uso en microchips, etiquetas RFID y otros dispositivos miniaturizados, así como en aplicaciones de carga lenta, donde pequeños condensadores podrían acumular energía y liberarla rápidamente durante picos de demanda.

Algo ya existía… En la Universidad de Bristol se ha diseñado una batería nuclear basada también en carbono-14, aunque sus enfoques difieren. En la versión británica, este isótopo se encapsula en un diamante sintético que proporciona una durabilidad extrema de hasta 5,700 años y una mayor protección contra la radiación. Si bien este método es más costoso y complejo de producir, su objetivo son dispositivos que requieren operación continua durante siglos, como sondas espaciales o sistemas de monitoreo en entornos extremos. En contraste, la opción presentada por Corea podría resultar más viable para aplicaciones de bajo costo y menor demanda de energía.

Tecnología china vs coreana. Tanto la batería nuclear desarrollada en Corea del Sur como el BV100 de Betavolt en China comparten el principio de convertir energía radiactiva en electricidad, pero difieren significativamente en sus enfoques y aplicaciones. La batería china utiliza Nickel-63, un isótopo que posee una vida media de 100 años, ofreciendo un diseño más compacto y modular que promete alimentar dispositivos de mayor potencia, incluidos drones y equipos industriales. Sin embargo, mientras la batería coreana está aún en fase experimental, BetaVolt ya ha avanzado en el proceso de marketing.

Pronósticos. Aunque aún queda camino por recorrer para perfeccionar la eficiencia y reducir costes, la perspectiva de baterías que pueden durar décadas sin necesidad de recargas redefine las bases en las que concebimos el almacenamiento de energía y abre nuevas posibilidades para su uso en diversas aplicaciones en el futuro.

Imagen | Aca

| China tiene la batería definitiva. Una batería nuclear fotovoltaica «eterna» que funciona en el espacio y en el mar.

Redacción
About Author

Redacción