Las baterías micronucleares que son unas 8.000 veces más eficientes que los dispositivos anteriores y que podrían convertirse en el futuro de la energía a microescala
Les pasa como a aquel conejo de los anuncios de hace década, y duran, y duran, y duran.
Por Darren Orf
13/10/2024
Andriy Onufriyenko//Getty Images
Si necesitas enviar algo lejos de una toma de recarga, entonces vas a necesitar una pila nuclear. Estas fuentes de energía de larga duración vienen en todas las formas y tamaños, y tienen muchos métodos diferentes para extraer energía de la desintegración de un isótopo radiactivo.
El Curiosity Rover, el primer explorador marciano que no depende de paneles solares (una buena idea, teniendo en cuenta lo polvoriento que puede ser Marte), utiliza la desintegración natural del plutonio-238 para generar calor, que luego se convierte en 110 vatios de electricidad constante gracias a los dispositivos termoeléctricos de a bordo. Tras comprobar su impresionante rendimiento, la NASA siguió adelante con el desarrollo de una versión mejorada conocida como Generador Termoeléctrico de Radioisótopos Multimisión.
Estas baterías cuestan muchos millones de dólares y alimentan naves espaciales que pesan lo mismo que un coche compacto. Pero los científicos también están interesados en explorar formas de desarrollar baterías micronucleares, capaces de producir energía en el rango de los nanowatios o microwatios durante miles de años. Ahora, un equipo de científicos de la Universidad china de Soochow ha multiplicado por 8.000 la capacidad de una batería de este tipo utilizando el elemento americio, que la mayoría considera residuo nuclear. Los resultados del estudio se publicaron a principios de este mes en la revista Nature.
"A diferencia de las pilas químicas", escriben los autores en el estudio, "la longevidad de una pila micronuclear está ligada a la vida media del radioisótopo utilizado, lo que permite vidas operativas que pueden abarcar varias décadas. Además, la desintegración radiactiva no se ve afectada por factores ambientales como la temperatura, la presión y los campos magnéticos, lo que convierte a la batería micronuclear en una fuente de energía duradera y fiable en escenarios en los que las baterías convencionales resultan poco prácticas o difíciles de sustituir".
A diferencia del calor utilizado por los vehículos exploradores de Marte para crear electricidad, este nuevo dispositivo se basa en la luz radiada.
El americio irradia energía en forma de partículas alfa y brilla con un color verde radiactivo que roza el cliché. Estas partículas alfa suelen perder su energía muy rápidamente, pero los científicos han encontrado una forma de acceder a ella: incrustar este elemento en un cristal de polímero y combinarlo con una célula fotovoltaica que convierte la luz en electricidad. Sorprendentemente, esta minúscula pila nuclear puede encapsularse de forma segura en una célula de cuarzo no mayor que un milímetro.
Shuou Wang, autor principal del estudio, declaró a New Scientist que, tras 200 horas de pruebas, la batería proporcionaba un suministro estable de energía con una eficiencia increíble: unas 8.000 veces más eficiente que los dispositivos anteriores. El americio tiene una vida media de 7.380 años, pero como los demás componentes del dispositivo están sometidos continuamente a radiación, la batería lamentablemente no puede durar tanto. Sin embargo, los autores estiman que los dispositivos podrían bombear energía durante varias décadas.
Conviene recordar que se trata de baterías micronucleares, es decir, muy, muy pequeñas; tan pequeñas, según New Scientist, que harían falta 40.000 millones de ellas (sí, con «b») para alimentar una bombilla de 60 vatios.
Sin embargo, no todas las aplicaciones electrónicas necesitan tanta energía. Una empresa china llamada Betavolt ha desarrollado baterías nucleares similares, de tamaño reducido, como posibles fuentes de energía para wearables o incluso marcapasos. Pero como los materiales que componen estas baterías no se encuentran en la naturaleza, son demasiado caras para construirlas para operaciones a gran escala como, por ejemplo, un vehículo explorador de Marte. Así pues, es probable que estas baterías micronucleares sigan siendo una posible revolución energética en el extremo más pequeño de la escala energética.
Darren Orf
Contributing Editor
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