{"id":3648,"date":"2022-05-22T19:00:00","date_gmt":"2022-05-22T19:00:00","guid":{"rendered":"https:\/\/www.africa-press.net\/djibouti\/?p=3648"},"modified":"2022-05-22T18:55:47","modified_gmt":"2022-05-22T18:55:47","slug":"des-batteries-presque-eternelles-a-partir-de-dechets-nucleaires","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.africa-press.net\/djibouti\/toutes-les-actualites\/des-batteries-presque-eternelles-a-partir-de-dechets-nucleaires","title":{"rendered":"Des batteries presque \u00e9ternelles \u00e0 partir de d\u00e9chets nucl\u00e9aires\u2009!"},"content":{"rendered":"

Africa-Press – Djibouti. <\/strong><\/span>EN VID\u00c9O] Des batteries qui recyclent des d\u00e9chets nucl\u00e9aires Des chercheurs de l\u2019universit\u00e9 de Bristol ont d\u00e9velopp\u00e9 une nouvelle technologie qui utilise les d\u00e9chets nucl\u00e9aires pour g\u00e9n\u00e9rer de l\u2019\u00e9lectricit\u00e9 dans une batterie en diamant artificiel. Lorsque celui-ci est bombard\u00e9 de particules b\u00eata issues de la d\u00e9sint\u00e9gration du carbone 14 qui le constitue, il g\u00e9n\u00e8re, pendant plusieurs milliers d\u2019ann\u00e9es, un courant \u00e9lectrique. Un courant faible, mais qui pourrait se r\u00e9v\u00e9ler tr\u00e8s utile pour certaines applications. (en anglais) \u00a9 Universit\u00e9 de Bristol<\/p>\n

Recycler nos d\u00e9chets, c’est devenu une n\u00e9cessit\u00e9. Y compris s’agissant de nos d\u00e9chets nucl\u00e9aires. En tout cas, des chercheurs y travaillent. Et ils proposent aujourd’hui de r\u00e9utiliser une partie des d\u00e9chets produits dans les anciennes centrales nucl\u00e9aires pour fabriquer des batteries… presque \u00e9ternelles !<\/p>\n

Le carbone 14 (14C). C’est l’un des isotopes du carbone naturellement pr\u00e9sent dans notre environnement. Il se forme \u00e0 partir d’atomes d’azote 14 (14N) pr\u00e9sents dans la haute atmosph\u00e8re. Lorsqu’ils sont frapp\u00e9s par des rayons cosmiques. Mais le 14C se forme aussi de mani\u00e8re plus artificielle. Au c\u0153ur de certains r\u00e9acteurs nucl\u00e9aires. Or, le carbone 14 est radioactif. C’est un avantage pour le 14C naturel. Les scientifiques l’exploitent d’ailleurs depuis longtemps pour dater toutes sortes d’objets. Des \u0153uvres d’art aux fossiles. Mais lorsqu’il est question du 14C produit dans les centrales nucl\u00e9aires, c’est plut\u00f4t un inconv\u00e9nient. Parce que m\u00eame si sa radioactivit\u00e9 est \u00ab faible \u00bb, sa dur\u00e9e de vie est longue. De l’ordre de 5.700 ans. De quoi faire du carbone 14 un d\u00e9chet radioactif embarrassant.<\/p>\n

Et c’est justement alors que le programme de d\u00e9mant\u00e8lement des plus anciennes centrales nucl\u00e9aires du Royaume-Uni venait de commencer que des chercheurs de l’universit\u00e9 de Bristol se sont demand\u00e9 s’ils ne pouvaient pas trouver une solution pour r\u00e9employer ce carbone 14. Car selon eux, la quantit\u00e9 de 14C \u00e0 recycler dans les dix \u00e0 quinze prochaines ann\u00e9es serait \u00e9norme. Le recycler permettrait de r\u00e9duire consid\u00e9rablement la radioactivit\u00e9 du mat\u00e9riau restant. Ainsi que la dur\u00e9e et le co\u00fbt des op\u00e9rations de d\u00e9mant\u00e8lement.<\/p>\n

Ce que les chercheurs envisagent, c’est d’extraire le carbone 14 des blocs de graphite issus des anciens r\u00e9acteurs nucl\u00e9aires pour en faire des diamants artificiels. Quel int\u00e9r\u00eat ? Transformer ces diamants radioactifs en batteries… presque \u00e9ternelles ! Parce que le diamant peut se comporter comme un semi-conducteur. Un peu comme le silicium qui permet de produire de l’\u00e9lectricit\u00e9 photovolta\u00efque \u00e0 partir de l’\u00e9nergie re\u00e7ue du soleil, le diamant produit de l’\u00e9lectricit\u00e9 b\u00eatavolta\u00efque \u00e0 partir de l’\u00e9nergie \u00e9mise par la d\u00e9sint\u00e9gration radioactive du 14C.<\/p>\n

Pour fabriquer des diamants artificiels, les chercheurs comptent classiquement sur un proc\u00e9d\u00e9 dit de d\u00e9p\u00f4t chimique en phase vapeur. \u00c0 temp\u00e9rature \u00e9lev\u00e9e, il permet de faire cro\u00eetre un film de diamant \u00e0 partir d’un m\u00e9lange de plasma d’hydrog\u00e8ne et de m\u00e9thane. Les chercheurs de l’universit\u00e9 de Bristol l’ont adapt\u00e9 pour pouvoir faire cro\u00eetre des diamants radioactifs en utilisant du m\u00e9thane contenant l’isotope radioactif du carbone qui se trouve sur des blocs de graphite de r\u00e9acteur irradi\u00e9s. Le diamant utilis\u00e9 dans les batteries est ainsi constitu\u00e9 de fines couches de gros grains cristallins. Une structure \u00e9galement con\u00e7ue pour emp\u00eacher les fuites de rayonnement et minimiser le danger pour la sant\u00e9 humaine. \u00ab Les particules b\u00eata de carbone 14, bien qu’\u00e9nerg\u00e9tiques, ne voyagent pas tr\u00e8s loin. Ces particules \u00e9tant encapsul\u00e9es dans une matrice dense, la probabilit\u00e9 que la batterie \u00e9mette un rayonnement d’une mani\u00e8re qui p\u00e9n\u00e9trerait la peau humaine devient n\u00e9gligeable \u00bb, promettent les chercheurs.<\/p>\n

Encore des progr\u00e8s \u00e0 faire<\/b><\/p>\n

Mais n’esp\u00e9rez tout de m\u00eame pas l\u00e0 la solution miracle \u00e0 la fois \u00e0 nos probl\u00e8mes de gestion des d\u00e9chets nucl\u00e9aires et \u00e0 nos probl\u00e8mes de production d’\u00e9lectricit\u00e9. Notamment parce que ces batteries au diamant radioactif sont bien moins efficaces que les autres. La capacit\u00e9 de stockage d’une pile AA, par exemple, est de l’ordre de 700 joules par gramme (J\/g). Celle annonc\u00e9e d’une batterie au diamant radioactif serait d’environ 15 J\/g. Toutefois la premi\u00e8re s’\u00e9puise en un jour seulement alors que la seconde peut tenir pr\u00e8s de 6.000 ans avant que le courant produit soit divis\u00e9 par deux.<\/p>\n

Autres atouts des batteries au diamant radioactif : leur petite taille et leur robustesse. Elles tiennent dans moins d’un centim\u00e8tre cube. Et elles ne sont sensibles ni aux hautes temp\u00e9ratures — elles peuvent supporter jusqu’\u00e0 700 \u00b0C –, ni \u00e0 l’humidit\u00e9, ni aux environnements corrosifs. De quoi imaginer les utiliser pour alimenter de petits d\u00e9tecteurs ou des implants m\u00e9dicaux, par exemple.<\/p>\n

Une soci\u00e9t\u00e9 bas\u00e9e en Californie a d\u00e9j\u00e0 annonc\u00e9 il y a quelques mois avoir mis au point des prototypes de telles batteries nucl\u00e9aires. De son c\u00f4t\u00e9, Arkenlight, la soci\u00e9t\u00e9 qui travaille au d\u00e9veloppement industriel de l’id\u00e9e des chercheurs de l’universit\u00e9 de Bristol esp\u00e8re commercialiser un premier produit d\u00e8s la fin 2023. D’ici, les ing\u00e9nieurs vont travailler \u00e0 associer plusieurs batteries en une seule cellule qui, \u00e9quip\u00e9e d’un petit supercondensateur, pourrait permettre d’am\u00e9liorer les performances du syst\u00e8me. Pour aller, pourquoi pas, jusqu’\u00e0 alimenter un smartphone.<\/p>\n

Et d’autres batteries de ce type pourraient voir le jour \u00e9galement dans les mois \u00e0 venir. Toujours des batteries qui compteraient sur la radioactivit\u00e9. Des batteries radiovolta\u00efques. Comme celle aussi imagin\u00e9e par les chercheurs de l’universit\u00e9 de Bristol qui convertirait cette fois le rayonnement gamma en \u00e9lectricit\u00e9. Des syst\u00e8mes fonctionnant \u00e0 partir de la radioactivit\u00e9 ambiante dans certains environnements et qui pourraient alimenter des d\u00e9tecteurs dans des d\u00e9p\u00f4ts de d\u00e9chets nucl\u00e9aires, par exemple.<\/p>\n

Des piles en diamant faites de d\u00e9chets radioactifs…<\/b><\/p>\n

Des chercheurs britanniques proposent de fabriquer des piles faites de diamants renfermant un c\u0153ur de carbone-14 radioactif, un mat\u00e9riau provenant du graphite de centrales nucl\u00e9aires d\u00e9mantel\u00e9es. Aucune substance chimique, aucune pi\u00e8ce mobile : juste un cristal de carbone qui g\u00e9n\u00e8re de l’\u00e9lectricit\u00e9 durant des milliers d’ann\u00e9es. C’est donc un g\u00e9n\u00e9rateur b\u00eatavolta\u00efque. On attend, cependant, de mieux comprendre et de voir au moins un prototype…<\/p>\n

Tom Scott, sp\u00e9cialiste des m\u00e9taux radioactifs \u00e0 l’universit\u00e9 de Bristol, a fait sensation lors de la session 2016 des colloques \u00ab Des id\u00e9es pour changer le monde \u00bb. La sienne, r\u00e9sum\u00e9e dans une vid\u00e9o en anglais, est d’utiliser un d\u00e9chet radioactif issu des centrales nucl\u00e9aires ferm\u00e9es pour produire de l’\u00e9lectricit\u00e9. Il s’agit en l’occurrence du carbone-14 qui se forme dans les barres de graphite (du carbone) servant de mod\u00e9rateur au c\u0153ur des centrales nucl\u00e9aires britanniques. Le Royaume-Uni en aurait un stock de 95.000 tonnes.<\/p>\n

Selon Tom Scott, c’est sur la surface de la barre que se forme cet isotope radioactif du carbone. Il explique qu’il doit donc \u00eatre possible de le pr\u00e9lever facilement en chauffant, le 12C stable se trouvant \u00e0 l’int\u00e9rieur. Transform\u00e9 en gaz, ce carbone-14 servirait \u00e0 fabriquer des diamants radioactifs. Sa conf\u00e9rence au colloque \u00e9tait d’ailleurs baptis\u00e9e Diamonds are forever… Comme cette radioactivit\u00e9 \u00ab b\u00eata moins \u00bb est constitu\u00e9e d’\u00e9lectrons, voil\u00e0 un g\u00e9n\u00e9rateur. Le principe est connu depuis des lustres : c’est celui du g\u00e9n\u00e9rateur b\u00eatavolta\u00efque, qui produit donc son \u00e9lectricit\u00e9 directement. La demi-vie du carbone-14 \u00e9tant de 5.730 ans, cette \u00ab pile \u00bb produit des \u00e9lectrons durant des milliers d’ann\u00e9es. Ce qui la rendrait bien commode.<\/p>\n

La pile-diamant pourrait servir dans l’espace et dans le corps humain<\/p>\n

Reste que personne n’a r\u00e9ussi \u00e0 r\u00e9aliser un tel g\u00e9n\u00e9rateur efficace, malgr\u00e9 les efforts de chercheurs comme Jae W. Kwon, \u00e0 l’universit\u00e9 du Missouri. Alors que penser de l’annonce de Tom Scott ? D’apr\u00e8s le communiqu\u00e9 de l\u2019universit\u00e9 de Bristol, il n’utilise pas le carbone-14 mais pr\u00e9voit seulement de le faire. Pour l’instant, son laboratoire travaille avec du nickel-63. Il lui faudra rendre le diamant conducteur, ce que l’on sait faire. Il faudra ensuite, comme le montre la vid\u00e9o, encapsuler ce diamant radioactif dans un autre, plus grand, charg\u00e9 la radioactivit\u00e9 b\u00eata… mais qui devra laisser sortir les \u00e9lectrons.<\/p>\n

Quelle puissance ? Quel co\u00fbt ? Quelles utilisations ? Tom Scott, qui n’a pas publi\u00e9 ses r\u00e9sultats, ne donne pas de pr\u00e9cisions. Il \u00e9voque les engins spatiaux et les implants m\u00e9dicaux, qui pourraient ainsi fonctionner des ann\u00e9es. Pour trouver des id\u00e9es, il en demande aux internautes en leur proposant de se rassembler derri\u00e8re le hashtag #diamondbattery.<\/p>\n

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