Batteries au nanodiamant : ces diamants pourraient être éternels
La batterie au nano-diamant, dont le concept a été détaillé pour la première fois par des chercheurs de l'Université de Bristol au Cabot Institute lors de leur conférence annuelle tenue le 25 novembre 2016 au Wills Memorial Building, se rapproche de plus en plus de sa concrétisation.
Quatre ans plus tard, une entreprise basée en Californie développe désormais un exemple fonctionnel.
«L'entreprise californienne NDB affirme que ses batteries au nano-diamant vont littéralement bouleverser l'équation énergétique, en agissant comme de minuscules générateurs nucléaires. Elles surpasseront de loin toute autre comparaison en matière de densité énergétique, durant de dix ans à 28 000 ans sans jamais avoir besoin d'être rechargées. Elles offriront une densité de puissance supérieure à celle des batteries lithium-ion. Elles seront quasiment indestructibles et totalement sûres même en cas d'accident de voiture électrique. Et dans certaines applications, comme les voitures électriques, elles devraient être nettement moins chères que les batteries lithium-ion actuelles, malgré leurs immenses avantages, » a noté New Atlas.
La batterie utilise un petit morceau de déchet nucléaire - des pièces en graphite de réacteurs nucléaires - riche en isotope radioactif carbone-14.
« NDB prélève ce graphite, le purifie et l'utilise pour créer de minuscules diamants de carbone-14. La structure du diamant agit comme un semi-conducteur et un dissipateur thermique, en collectant la charge et en l'évacuant. Le diamant radioactif de carbone-14 est entièrement enveloppé d'une couche de diamant de carbone-12 bon marché, non radioactif et créé en laboratoire, qui contient les particules énergétiques, empêche les fuites de radiation et fait office de couche protectrice ultra-résistante et inviolable, » a déclaré l'entreprise à New Atlas.
Bien qu'on ait initialement pensé qu'elle répondrait à de nombreuses nouvelles exigences technologiques en matière de batteries, comme les véhicules électriques (VE) et les applications aérospatiales, New Atlas a découvert que la batterie tire actuellement son énergie du supercondensateur plutôt que de l'énergie générée par le diamant de carbone-14 lui-même.
Bien que la structure du diamant puisse agir comme un semi-conducteur et un dissipateur thermique, la conception de NDB en fera «un minuscule générateur d'énergie miniature en forme de batterie qui n'a jamais besoin d'être rechargée – et qui, selon NDB, sera compétitive en termes de coûts par rapport aux batteries au lithium actuelles, et parfois nettement moins chère. Cette équation est facilitée par le fait que certains fournisseurs des déchets nucléaires d'origine paieront NDB pour s'en débarrasser ».
Les niveaux de radiation de la batterie NDB seront inférieurs à ceux produits par le corps humain lui-même, affirme l'entreprise, ce qui la rend totalement sûre pour une utilisation dans une grande variété d'applications.
L'enthousiasme suscité par le potentiel de ces batteries tient à leur capacité à éliminer les émissions de carbone et à leur longue durée de vie, ce qui serait très bien accueilli face aux besoins croissants en véhicules électriques.
« Imaginez un monde où vous n'auriez pas du tout besoin de recharger votre batterie de la journée. Maintenant, imaginez pour la semaine, pour le mois… Et pourquoi pas pendant des décennies ? C'est exactement ce que nous sommes capables de faire avec cette technologie, » a déclaré Neel Naicker, porte-parole de NDB.
Le titulaire de la chaire UNESCO et professeur à l'University College London, John Shawe-Taylor, perçoit ce potentiel en matière d'impact environnemental et de coûts énergétiques nettement réduits.
NDB espère disposer d'un prototype commercial à faible puissance d'ici deux ans, bien que les installations de l'entreprise soient actuellement fermées en raison de la pandémie de Covid en cours.