Una pila nuclear alimentada por desintegración radiactiva en lugar de reacciones químicas podría durar décadas. El diseño más eficiente hasta la fecha puede acercar este concepto a la realidad.
Los investigadores llevan desde el siglo XX queriendo utilizar átomos radiactivos para construir baterías excepcionalmente duraderas y resistentes a los daños. Aunque se han ensamblado algunos prototipos e incluso se han utilizado en misiones espaciales, no eran muy eficientes. Ahora, Shuao Wang, de la Universidad china de Soochow, y sus colegas han multiplicado por 8.000 la eficiencia del diseño de una pila nuclear.
Empezaron con una pequeña muestra del elemento americio, que suele considerarse residuo nuclear. Irradia energía en forma de partículas alfa, que transportan mucha energía pero la pierden rápidamente en su entorno. Así que los investigadores incrustaron americio en un cristal de polímero que convertía esta energía en un resplandor verde sostenido y estable.
A continuación, combinaron el cristal brillante dopado con americio con una fina célula fotovoltaica, un dispositivo que convierte la luz en electricidad. Por último, empaquetaron la diminuta pila nuclear en una célula de cuarzo de tamaño milimétrico.
Durante 200 horas de pruebas, según Wang, el dispositivo produjo un suministro estable de electricidad a una energía relativamente alta con una eficacia sin precedentes, y sólo necesitó cantidades mínimas de material radiactivo para funcionar. Aunque el americio tiene una vida media de 7380 años, la batería nuclear debería funcionar durante varias décadas, porque los componentes que rodean la muestra acabarán destruidos por la radiación.
Michael Spencer, de la Universidad Estatal Morgan de Maryland, afirma que la nueva batería ha «mejorado mucho la eficiencia global de conversión y la potencia de salida» en comparación con diseños anteriores. Sin embargo, sigue produciendo mucha menos energía que los dispositivos convencionales. Se necesitarían 40.000 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 fácil y seguro, ya que contiene materiales radiactivos posiblemente peligrosos.
«Lo ideal sería que nuestra batería micronuclear se utilizara para alimentar sensores en miniatura en entornos remotos o difíciles en los que las fuentes de energía tradicionales son poco prácticas, como la exploración de las profundidades marinas, las misiones espaciales o las estaciones de control remoto», explica Wang.