Cette pile-diamant en déchets radioactifs recyclés aurait 5730 ans d’autonomie

Une pile-diamant en déchets radioactifs recyclés ? C’est l’étonnante proposition du chercheur Tom Scott de l’université de Bristol. Ce spécialiste des matériaux radioactifs propose de recycler le carbone 14 des barres de modérateurs des réacteurs nucléaires en diamants capable de produire de l’énergie pendant des milliers d’années, et en toute sécurité selon lui. 

Et si demain nos appareils électroniques étaient alimentés par des diamants faits de carbone 14 ? Cet élément est en fait un isotope radioactif du carbone, très concentré sur les barres de modérateur en graphite que l’on plonge dans les réacteurs nucléaires pour contrôler la réaction en chaîne. On pourrait selon Tom Scott prélever ce carbone 14 sous forme de gaz et le transformer en diamant avec des méthodes qui restent à développer.

Sous cet arrangement, le carbone 14, fait montre d’étonnantes propriétés. Il se transforme tout d’abord en un matériau parmi les plus durs et résistants connus (bien que dépassé en ce domaine par des alliages synthétiques). Et il produit des électrons ! De quoi envisager une utilisation directe de cette électricité. L’idée de Tom Scott c’est donc de mettre cette matière radioactive assez dangereuse dans un autre diamant.

Cette « capsule » aurait pour fonction de bloquer les radiations et de produire encore plus d’énergie car en présence de radiations, les diamants produisent des électrons. Pour démontrer le phénomène Tom Scott et son équipe sont parvenus à créer un prototype de batterie en encapsulant un isotope radioactive de nickel le nickel 63 dans un diamant synthétique. Il explique ce qu’il pense de la portée de cette approche :

En encapsulant un matériau radioactif dans des diamants, on transforme le problème de la gestion à long terme des déchets radioactifs en une batterie qui génère de l’électricité à partir de déchets nucléaires, et une source d’énergie propre à long terme

Fabriquer des batteries à base de déchets nucléaires peut être une solution à long terme

Le problème des déchets nucléaires est un véritable casse-tête. Particulièrement dans des pays comme la France dont la part du nucléaire dans le mix énergétique est aussi élevée et depuis aussi longtemps. Une grande partie de ces déchets représentent des centaines de milliers d’années de danger pour l’homme, et on ne sait trop quoi en faire, mis à part les enfouir avec des projets polémiques comme le centre d’enfouissement de Bure.

Cette approche permettrait au contraire de mettre à parti ces déchets :

Une beta-batterie au diamant contenant un gramme de carbone 14 dégage 15 joules d’énergie par jour, et continuera de produire la même quantité pendant 5.730 années. Elle stocke donc au total  2,7 TéraJoules

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Le niveau de sortie de cette batterie serait dans un premier temps surtout adapté aux situations de faible consommation où il n’est pas faisable ou pratique de charger ou de remplacer des batteries conventionnelles : pacemakers, satellites, drones, et peut-être un jour vaisseaux spatiaux… Cette vidéo (en anglais) montre le potentiel de cette technologie :