Una pequeña batería de energía nuclear podría funcionar durante décadas en el espacio o en el mar

Una batería nuclear alimentada por desintegración radiactiva en lugar de por reacciones químicas podría durar décadas. El diseño más eficiente hasta el momento puede acercar este concepto a la realidad.

Desde el siglo XX, los investigadores han querido utilizar átomos radiactivos para construir baterías excepcionalmente duraderas y resistentes a los daños. Si bien se han ensamblado algunos prototipos e incluso se han utilizado en misiones espaciales, no eran muy eficientes. Ahora, Shuao Wang, de la Universidad Soochow en China, y sus colegas han mejorado la eficiencia del diseño de una batería nuclear en un factor de 8000.

Comenzaron con una pequeña muestra del elemento americio, que suele considerarse un residuo nuclear. Irradia energía en forma de partículas alfa, que transportan mucha energía pero la pierden rápidamente en el entorno. Por ello, los investigadores incorporaron americio en un cristal de polímero que convirtió esta energía en un brillo verde sostenido y estable.

Luego combinaron el brillante cristal dopado con americio con una delgada célula fotovoltaica, un dispositivo que convierte la luz en electricidad. Finalmente, empaquetaron la diminuta batería nuclear en una célula de cuarzo de tamaño milimétrico.

Wang afirma que, tras más de 200 horas de pruebas, el dispositivo ha producido un suministro estable de electricidad a un nivel de energía relativamente alto y con una eficiencia sin precedentes, y solo ha necesitado cantidades mínimas de material radiactivo para funcionar. Aunque el americio tiene una vida media de 7.380 años, la batería nuclear debería funcionar durante varias décadas, porque los componentes que rodean la muestra acabarán siendo destruidos por la radiación.

Michael Spencer, de la Universidad Estatal Morgan en Maryland, afirma que la nueva batería tiene “una eficiencia de conversión general y una potencia de salida mucho mejores” en comparación con los diseños anteriores. Sin embargo, sigue produciendo mucha menos energía que los dispositivos convencionales. Se necesitarían 40 mil millones de ellas para alimentar una bombilla de 60 vatios, por ejemplo.

Los investigadores ya están trabajando para mejorar la eficiencia y la potencia de su diseño. También quieren que su uso sea más sencillo y seguro, ya que contiene materiales radiactivos potencialmente peligrosos.

“Lo ideal es que nuestra batería micronuclear se utilice para alimentar sensores en miniatura en entornos remotos o difíciles donde las fuentes de energía tradicionales son poco prácticas, como la exploración de aguas profundas, las misiones espaciales o las estaciones de monitoreo remoto”, dice Wang.