Valorisation
Publié le 09/03/2023
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Des piles éternelles à partir de déchets nucléaires ?
De toute évidence, ce type de recyclage serait le bienvenu, à plus d’un titre. Primo, il apporterait une solution autre que celui de l’enfouissement pour les déchets nucléaires. Secundo, les piles seraient capables de générer de l’électricité propre à vie. Et tertio, l’extraction du lithium au fort coût écologique pourrait cesser.
Oui, c’est vrai, la pile nucléaire existe déjà ! Elle est utilisée depuis de nombreuses années pour certaines missions spatiales. Au cours des années 1970, elle a également servi pour les stimulateurs cardiaques implantés dans le corps humain. Aux États-Unis, des micro-piles nucléaires, au tritium, sont actuellement commercialisées.
Et si le recours à des piles nucléaires pouvait se développer plus largement ? Comme, par exemple, le chargement à vie de nos smartphones, voire même l’alimentation des batteries pour ces voitures électriques amenées à remplacer très bientôt les moteurs thermiques ?
Une équipe de chercheurs de l’Université de Bristol au Royaume-Uni, menée par le professeur Tom Scott, planche sur la question avec conviction depuis plusieurs années. Deux prototypes de piles en diamant artificiel ont déjà été développés. Pourquoi le diamant ? Parce qu’en tant que matériau isolant, il encapsule de façon sécure le carbone-14 produit par les centrales nucléaires. Si la radioactivité du carbone-14 est faible, sa durée de vie est estimée à 5 700 ans.
Ainsi, selon l’autorité britannique de l’énergie atomique, il suffirait de 45 kilogrammes de carbone -14 pour fabriquer des millions de batteries au diamant radioactif…
D’un côté, des atouts incontestables
Outre le fait d’ouvrir une potentielle filière de valorisation aux déchets nucléaires, la pile nucléaire présente l’énorme avantage d’une durée de vie de plusieurs milliers d’années. Sa minuscule dimension est idéale pour la loger dans des espaces exigus comme ceux prévus pour les mini-processeurs.
De plus, à la différence des piles classiques, ces piles sont en mesure de résister à des conditions environnantes extrêmes. Les hautes températures (jusqu’à 700 °C) comme l’humidité élevée et les environnements corrosifs n’affectent en rien les piles nucléaires.
Enfin, les éléments radioactifs qu’elles contiennent, une fois encapsulés dans le diamant, n’auraient aucun impact néfaste sur la santé humaine.
De l’autre, une problématique de taille à résoudre
En effet, au stade actuel de leur fabrication, les piles nucléaires cochent trois atouts majeurs que sont la durée de vie, la robustesse et la petite dimension, mais, il leur manque la puissance.
Pour l’heure, une mini-pile issue du recyclage de déchets radioactifs contient 1 gramme de carbone-14 et peut générer ad vitam æternam 15 joules sur une journée. À savoir cinquante fois moins qu’une pile standard ! Voilà bien le hic qui, pour l’instant, cantonne l’exploitation de ces piles à des usages de très basse consommation énergétique.
Les chercheurs trouveront-ils la solution pour fabriquer des piles nucléaires de beaucoup plus forte puissance sans pour autant qu’elles pèsent plusieurs kilos ? Affaire à suivre…