Le nucléaire est une source d’énergie propre car sa production n’engendre pas d’émission de gaz à effet de serre, cependant, les centrales nucléaires posent toutefois un autre problème écologique d’envergure: elles produisent des quantités massives de déchets radioactifs dangereux.
Ces derniers s’accumulent à mesure que de plus en plus de réacteurs sont construits dans le monde. Les experts ont proposé différentes solutions pour remédier à ce problème, afin de préserver l’environnement et les gens qui vivent à proximité de ces centrales, mais aussi des lieux d’enfouissement des déchets. Compte tenu de la difficulté à mettre en place des lieux de stockage fiables pour les résidus nucléaires, la solution la plus viable consiste à réutiliser les matières radioactives.
Fabriquées par dépôt chimique en phase vapeur
En 2016, une équipe de l’Institut Cabot pour l’environnement à l’université de Bristol, au Royaume-Uni, a développé des batteries aux diamants radioactifs. La recherche promet un nouveau moyen pratique de recycler les déchets nucléaires. Elle se profile comme la solution la plus efficace pour la gestion et le recyclage de ces résidus toxiques et mortels.
Les batteries aux diamants radioactifs sont fabriquées par dépôt chimique en phase vapeur (ou CVD pour l’anglais chemical vapor deposition). Ce procédé de dépôt sous vide de films minces par des précurseurs gazeux est largement utilisé pour la fabrication de diamants artificiels. Les chercheurs du centre de recherche britannique ont modifié la méthode pour obtenir des diamants radioactifs à partir de méthane contenant des résidus nucléaires, plus précisément de l’isotope Carbone 14. Cependant, le modèle développé par l’équipe de Bristol ne convient qu’aux petits appareils comme les pacemakers.
Une durée de vie allant jusqu’à 28 000 ans
NDB, une start-up américaine basée à San Francisco en Californie, a repris le concept en y incorporant la nanotechnologie. Il convient de noter que celle-ci a effectué deux tests concluants l’année dernière. Ses batteries aux nanodiamants radioactifs ont des caractéristiques plus intéressantes.
En effet, les unités d’alimentation peuvent durer jusqu’à 28 000 ans; c’est du moins ce qu’affirme la jeune entreprise sur son site web ! Par ailleurs, les batteries sont si puissantes qu’elles pourraient être utilisées dans des engins spatiaux, notamment pour des missions de longue durée. NDB envisage aussi une utilisation dans les drones et les voitures électriques.
Fait intéressant, la start-up californienne prévoit une version grand public de son accumulateur aux nanodiamants radioactifs. Toutefois, ce modèle ne devrait pas offrir la même durabilité que celui destiné aux applications aérospatiales: sa durée de vie devrait avoisiner les dix ans. Comme le rapportent nos confrères du site Interestingengineering.com, l’entreprise compte commercialiser ses batteries à base de déchets nucléaires dès 2023.
Pas encore la fin pour les batteries lithium-ion
Certains types de batteries sont plus adaptés à certaines applications, et moins utiles pour d’autres. Les piles fabriquées à partir de matériaux radioactifs ne remplaceront pas de sitôt les batteries lithium-ion classiques.
Ces dernières ne durent pas aussi longtemps, mais elles ont l’avantage d’être beaucoup moins chères à fabriquer. Les unités d’alimentation au lithium ont généralement une durée de vie d’environ cinq ans, et cela pose également un problème environnemental. En effet, la production et l’utilisation de ces batteries génèrent une quantité considérable de déchets, ce qui rend leur recyclage difficile.