El secreto de la energía ilimitada está en una batería del tamaño de una moneda, y China ya la produce
La energía atómica de las baterías betavoltaicas puede alimentar una variedad de dispositivos, desde la industria aeroespacial y los robots hasta su futuro teléfono inteligente, durante hasta un siglo sin recarga.
En el mundo de las baterías , la duración es fundamental. Ya sea que se encuentre en el dispositivo portátil más pequeño o proporcionando energía de respaldo a la red eléctrica, una batería que proporcione energía confiable durante más tiempo siempre durará más que la competencia, tanto en sentido figurado como literal.
Estados Unidos lideró la innovación en baterías nucleares durante los últimos 70 años, e incluso desarrolló la primera batería que funcionaba con radiación nuclear en la década de 1950. Pero en el siglo XXI, China se ha convertido en el campeón indiscutible de las baterías nucleares , que permiten impulsar esfuerzos durante décadas sin necesidad de recarga. Podrían proporcionar la columna vertebral para industrias enteras que aún no hemos inventado, como la cibernética, que podría permitir un robot verdaderamente inteligente, o misiones al espacio profundo que podrían llevarnos a las estrellas. A principios de 2024, la empresa china Betavolt reveló una batería nuclear del tamaño de una moneda llamada BV100 que usa níquel-63 como fuente radiactiva, lo que produce una vida útil estimada de 50 años. Pero esta batería no es solo una innovación de laboratorio, ya se está produciendo en masa, con la intención de impulsar tecnologías que van desde dispositivos médicos y aeroespaciales hasta futuros teléfonos inteligentes.
Para la mayoría de nosotros, las baterías de mejor calidad son simplemente una comodidad, pero en algunos casos, una vida útil similar a la de una persona es crucial. Sin estas baterías de larga duración, que aprovechan la energía de una fuente de radiación, es posible que no tengamos esperanza de explorar el espacio a largo plazo ni de realizar intervenciones médicas que salven vidas. Algunos elementos, como el uranio, son radiactivos y tienen núcleos atómicos inestables que pierden energía espontáneamente. Hay más de una forma de capturar esa energía: en las décadas de 1950 y 1960, la NASA desarrolló generadores termoeléctricos de radioisótopos que convertían el calor de la desintegración radiactiva natural en energía práctica.
Pero ahora, una nueva generación de baterías puede capturar la energía de las partículas beta, que son electrones o positrones que se alejan de sus núcleos atómicos durante la desintegración radiactiva. Esto actúa de forma similar a los fotones que inciden en un panel solar, pero en este caso, la radiación beta bombardea un semiconductor especialmente diseñado, y así es como Betavolt alimenta sus baterías. Las baterías betavoltaicas constan de dos partes: un emisor radiactivo y un absorbedor semiconductor. A medida que el emisor se desintegra de forma natural, los electrones de alta velocidad (también conocidos como partículas beta) inciden en el absorbedor. Esto crea un par electrón-hueco, que genera un suministro pequeño pero estable de corriente eléctrica utilizable . Dado que las partículas beta se pueden bloquear con una simple lámina de aluminio, las baterías betavoltaicas son seguras.
Aunque no producen tanta energía como el método termoeléctrico de la NASA, estas "baterías betavoltaicas" pueden proporcionar pequeñas cantidades de energía confiable durante posiblemente hasta un siglo, o incluso más, dependiendo de la vida media del material. Puede que no reemplace a la antigua y confiable batería de iones de litio que alimenta la mayoría de nuestros dispositivos. Sin embargo, la larga vida útil de la batería betavoltaica, junto con su capacidad para operar en condiciones extremas, la hace perfectamente adecuada para exploradores planetarios, sensores de aguas profundas e incluso marcapasos. Básicamente, cualquier lugar donde desee desesperadamente evitar el reemplazo frecuente de la batería. Las baterías nucleares cobrarán aún más relevancia a medida que el mundo continúe descarbonizándose y se vuelva cada vez más dependiente de sensores inteligentes y otros dispositivos conectados a internet. Varios países están impulsando el desarrollo de baterías betavoltaicas, incluidos China, EE. UU., Corea del Sur y Europa.
Betavolt no es la única empresa china que desarrolla avances en baterías nucleares. La semana pasada, la Universidad Normal del Noroeste de Gansu, China, anunció su propia batería nuclear de carbono, capaz de durar hasta 100 años. Si bien la base de esta batería, el carbono-14, es extremadamente rara, el South China Morning Post informó que China cuenta con un reactor comercial de carbono-14 en Zhejiang. Imitando su estrategia fotovoltaica para la energía solar, China está construyendo toda la cadena de suministro de estos dispositivos dentro de sus propias fronteras.
Mientras China avanza a pasos agigantados, el resto del mundo se apresura a alcanzarla. En Estados Unidos, City Labs, con sede en Miami, Florida, trabaja arduamente en microelectrónica basada en betavoltaica para misiones espaciales. En noviembre de 2024, la empresa recibió una financiación significativa de los NIH para desarrollar baterías betavoltaicas de larga duración para marcapasos (gracias a su baja profundidad de penetración, las partículas beta pueden aislarse fácilmente del cuerpo). En lugar de níquel-63, la batería de City Labs utiliza tritio, que probablemente proporcionará una vida útil de 20 años. Siguiendo el ejemplo de China, la empresa también cree que la cadena de suministro en Estados Unidos podría respaldar la producción de las baterías. La producción escalable de tritio es posible porque los laboratorios y empresas nacionales están forjando un camino, declaró Peter Cabauy, director ejecutivo de City Lab, a Chemistry World .
City Lab desarrolló la primera batería betavoltaica exitosa del mundo, llamada "Betacel", en la década de 1970. Sin embargo, su vida útil relativamente limitada en aquel entonces, junto con el creciente estigma nuclear en EE. UU., relegó las baterías betavoltaicas a la investigación de laboratorio. Ahora, los tiempos están cambiando.
Y City Lab no va solo. Dos empresas estadounidenses, Kronos Advanced Technologies Inc. y Yasheng Group, anunciaron el año pasado una colaboración para desarrollar la tecnología de baterías nucleares. El Reino Unido se unió a la competencia betavoltaica en septiembre de 2024, cuando la empresa Arkenlight desarrolló su primera batería de carbono-14, fabricada a partir de residuos nucleares.
No hace falta mucha imaginación para ver cómo una batería que realmente funciona sin parar revolucionará diversas tecnologías. Pero algo es seguro: la presentación el año pasado de la batería de 50 años de Betavolt fue una llamada de atención para empresas, laboratorios y gobiernos de todo el mundo. Más de 70 años después de que Estados Unidos desarrollara la primera batería betavoltaica del mundo, parece que finalmente ha llegado el momento de esta tecnología.
Tal vez no sea Estados Unidos el que lidere el cambio.
23-4-25--Pordarrend Orf
pm..usa
