Faire des déchets nucléaires des batteries diamants ultra autonomes, une promesse qui donne espoir

28 janvier 2020 à 10h51
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Centrale nucleaire

Des scientifiques de l'université de Bristol tentent actuellement de mettre au point un procédé qui permettrait d'utiliser les déchets issus des centrales nucléaires pour alimenter des batteries à base de diamant.

Si la démarche aboutit, elle pourrait résoudre l'un des plus grands problèmes posés par le secteur : selon Greenpeace France, qui cite l'ANDRA, l'Hexagone compte en effet un million de m3 de déchets issus du nucléaire et parmi eux, 400 000 tonnes de « matières radioactives ».

Une durée de vie de plus de 5 700 ans

L'équipe de physiciens de l'université de Bristol espère recycler les déchets issus de la centrale nucléaire de Berkeley, dans le Gloucestershire. Cette dernière a été déclassée en 1989 : 30 ans après, ses déchets vont commencer à être utilisés pour la mise au point du processus. Les chercheurs utiliseront aussi des matières provenant de la centrale d'Oldbury, qui est cours en déclassement, ainsi que des déchets récupérés directement des réacteurs d'Hinkley Point et d'autres centrales du Royaume-Uni.

La publication précise que les déchets nucléaires ainsi récoltés sont riches en graphite irradié contenant l'isotope carbone-14. C'est cet isotope que les scientifiques entendent utiliser pour produire de l'électricité. Ils sont en effet parvenus à l'associer à un diamant de synthèse qui, lorsqu'il est placé dans un environnement radioactif, produit un léger courant électrique. L'intérêt du carbone-14 est sa grande durabilité : il présente une « demi-vie » (aussi appelée période radioactive) de 5 730 ans. Si les chercheurs parvenaient à canaliser le courant électrique qu'il génère, cela pourrait donner des batteries à la durée de vie pratiquement infinie. En outre, la radioactivité serait totalement captée et contenue dans le diamant, annihilant le risque d'exposition pour l'usager.


Des diamants dans l'espace

Les travaux présenté par l'université de Bristol font partie du projet ASPIRE (pour Advanced Self-Powered sensor units in Intense Radiation Environments), qui doit réfléchir au devenir de l'héritage nucléaire britannique. Tom Scott, le chercheur en charge du projet a déclaré qu'« au cours des dernières années, nous avons développé des capteurs à très faible puissance qui récupèrent l'énergie de la désintégration radioactive. Ce projet est désormais à un stade assez avancé, et nous avons testé les batteries dans des endroits aussi extrêmes que le sommet d'un volcan ! ».

Le scientifique souligne ainsi que les batteries à base de diamant pourraient être utilisées dans des endroits où les modèles conventionnels pourraient ne pas convenir. L'université entrevoit des applications dans le domaine médical, par exemple pour l'aide auditive ou la pose de stimulateurs cardiaques. Ces batteries pourraient aussi alimenter des satellites et d'autres engins spatiaux, pour une durée bien plus importante que ce que nous connaissons actuellement.

Vers un recyclage nucléaire intensif ?

Tom Scott ajoute : « Notre objectif ultime est d'avoir une usine basée dans l'une des anciennes centrales électriques du Sud-Ouest, pour prendre les isotopes du carbone 14 directement depuis les blocs de graphite et les utiliser dans des batteries au diamant. Cela réduirait considérablement la radioactivité du matériel restant, ce qui le rendrait plus facile et plus sûr à gérer ».

Au Royaume-Uni, qui prévoit l'arrêt d'une grande partie de ses centrales dans les 15 prochaines années, il y aura beaucoup à recycler. En France, après l'abandon du projet ASTRID, des batteries au diamant seraient aussi les bienvenues.

Source : Popular Mechanics
Modifié le 29/01/2020 à 16h17
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