Bateria nuclear de diamante dura milhares de anos. Sem recarga

Redação do Site Inovação Tecnológica -  30/11/2016

A bateria de diamante geraria energia por 5.730 anos - no caso de se usar o carbono-14 - e emitiria menos radiação do que uma banana emite naturalmente, dizem os proponentes da ideia. [Imagem: Universidade de Bristol]

Bateria nuclear

Uma equipe de físicos e químicos da Universidade de Bristol, no Reino Unido, está propondo um conceito controverso: construir baterias nucleares dentro de pequenos diamantes industriais.

A energia gerada "é muito pequena", de acordo com os professores Neil Fox e Tom Scott, proponentes da ideia, o que tornaria as baterias nucleares de diamante adequadas para alguns nichos de aplicação que requeiram pouca energia e longa durabilidade.

"Vislumbramos que estas baterias sejam usadas em situações onde não é possível carregar ou substituir baterias convencionais. As aplicações óbvias seriam em dispositivos elétricos de baixa potência, onde é necessário uma vida longa da fonte de energia, como marcapassos, satélites, drones de alta altitude ou mesmo espaçonaves," disse Scott.

A vida longa é longa mesmo: a dupla estima que uma bateria nuclear de diamante poderia produzir sua pequena carga elétrica por milhares de anos. Se o combustível usado for o carbono-14, como a dupla propõe, a meia-vida desse elemento é de 5.730 anos.

Bateria radioativa

Ao contrário dos geradores convencionais de eletricidade, que usam energia mecânica para mover um ímã dentro de uma bobina para gerar uma corrente, o diamante artificial pode produzir uma carga simplesmente ao ser colocado próximo a uma fonte radioativa.

"Não há partes móveis envolvidas, nenhuma emissão gerada e nenhuma manutenção é necessária, apenas a geração direta de eletricidade. Encapsulando o material radioativo dentro de diamantes, transformamos o problema de longo prazo dos resíduos nucleares em uma bateria nuclear e um fornecimento de energia limpa a longo prazo," defendeu Scott.

Na verdade há emissão de radiação, mas a dupla tem uma solução: encapsular o diamante radioativo dentro de outro diamante, sintetizado em volta do primeiro, servindo como um escudo de grande eficiência: a bateria radioativa emitiria tanta radiação quanto uma banana.

A ideia é envolver o diamante radioativo dentro de outro diamante não-radioativo, que serviria como escudo de proteção. [Imagem: Universidade de Bristol]

Bateria de diamante

A dupla apresentou um protótipo da bateria de diamante usando níquel-63, mas a ideia é usar carbono-14, um isótopo radioativo que se forma nos eletrodos de grafite usados como controladores da fissão nuclear dentro dos reatores.

Esses eletrodos, que hoje se transformam em lixo nuclear, seriam moídos e submetidos a altas pressões, suficientes para produzir diamantes industriais - o grafite é formado por carbono puro, assim como o diamante. Para que a bateria nuclear fique pronta, basta então sintetizar uma outra camada de diamante - gerado por carbono não radioativo - por cima do primeiro.

O processo não é simples e provavelmente não será barato, mas a dupla acredita que vale a pena pela destinação do lixo nuclear. E eles esperam também convencer as pessoas a usarem as baterias nucleares em seus próprios corpos.

"O carbono-14 foi escolhido como material fonte porque ele emite uma radiação de curto alcance, que é rapidamente absorvida por qualquer material sólido. Isso tornaria perigoso ingerir ou tocar nele com sua pele nua, mas mantido seguro no diamante, nenhuma radiação de curto alcance consegue escapar. Na verdade, o diamante é a substância mais dura conhecida pelo homem, não há literalmente nada que pudéssemos usar que poderia oferecer mais proteção," disse Scott.