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Des déchets radioactifs dans des diamants pour une source d’électricité millénaire !

Des déchets radioactifs dans des diamants pour une source d’électricité millénaire !

La gestion des déchets nucléaires fait partie des grandes préoccupations de nos sociétés. Hautement toxique, la radioactivité des déchets peut mettre des centaines, voire des milliers d’années à disparaître. Pour les isoler, les pays qui recourent à l’industrie nucléaire ont pris le parti de les enfouir en grande profondeur ou de les entreposer dans des centres de stockage spécialisés. Une nouvelle solution est peut-être en train de voir le jour : des scientifiques de l’université anglaise de Bristol ont trouvé le moyen de transformer ces déchets en batterie électrique.

À la naissance de l’industrie nucléaire, dans les années 1950, des pays comme la France, le Royaume-Uni ou encore les Etats-Unis ont développé des réacteurs nucléaires à « uranium naturel graphite gaz » (UNGG). Une formulation compliquée qui signifie que l’uranium – utilisé comme combustible pour faire fonctionner les réacteurs – était logé dans le noyau d’un bloc de graphite.

Graphite et carbone 14

Le graphite est une des formes que peut prendre le carbone. Il s’agit d’une matière minérale complètement inoffensive qui devient néanmoins radioactive au contact de l’uranium : elle se transforme alors en carbone 14. Il est estimé que la radioactivité du carbone 14 réduit de moitié tous les 5 730 ans. Autant dire, une éternité...

Dans les années 1970, la technologie nucléaire a évolué et les pays ont un à un, décidé de démanteler les réacteurs UNGG devenus obsolètes. Concrètement, cela représente des millions de tonnes de blocs de carbone 14 radioactifs à gérer. C’est ici que les chercheurs de l’université de Bristol entrent en jeu.

Ces chercheurs ont observé que la radioactivité se concentrait sur la surface externe du carbone 14. En le chauffant, la majeure partie de la radioactivité s’échappe sous forme de gaz. Les chercheurs ont récupéré ce gaz radioactif et l’ont transformé en diamant, qui n’est autre – lui aussi – qu’une forme encore différente de carbone. Surprise : suite à cette transformation, ils ont alors découvert que ces mini-diamants généraient naturellement un petit courant électrique.

Diamants et poupées russes

Pour plus de sécurité, les chercheurs ont enfermé ce diamant radioactif dans un plus gros diamant non-radioactif. Pourquoi ? Parce qu’il s’agit du matériau le plus solide sur la planète. Ce diamant de protection absorbe toutes les radiations émises par le mini-diamant et amplifie même leur conversion en ondes électriques. Résultat : cet engrenage en poupées russes génère moins de radioactivité qu’une banane ! Mais surtout, il constitue une mini-batterie électrique d’un genre nouveau : elle ne dégage pas d’émissions, n’a pas besoin d’entretien et peut fonctionner pendant des milliers d’années. Puisque, rappelons-le, le carbone 14 perd de sa radioactivité seulement après 5 730 ans !

Ces batteries millénaires pourraient être utilisées dans des situations où il est difficile, voire impossible de changer des batteries classiques : dans les pacemakers ou encore les satellites. Plus généralement, elles pourraient changer notre vision des équipements électriques : imaginez que vous n’ayez plus jamais besoin de recharger votre smartphone… De nombreuses utilisations sont possibles, à tel point que l’université de Bristol a lancé un appel à idées sur les réseaux sociaux en utilisant le hashtag #diamondbatteries.

Cette batterie novatrice n’en est encore qu’au stade de prototype. Néanmoins, si elle venait à être développée à grande échelle, elle pourrait répondre à un double besoin : la gestion des déchets nucléaires et la production d’énergie propre et durable.

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