La pila atomica che dura 50 anni arriverà mai sulle auto?

SMARTPHONE A ENERGIA ATOMICA? - La cinese Betavolt ha presentato una micropila atomica che dura 50 anni ed è grande come una moneta. Dopo i sottomarini, le bombe e le centrali elettriche, l’energia atomica potrebbe quindi entrare nelle nostre tasche in una forma mai concepita prima. Questo prototipo (le dimensioni sono 15x15x5 mm), può fornire 100 microwatt di potenza a una tensione di 3 V, comparabile quindi con quella delle celle al litio. Una potenza non elevata, ma l’azienda promette unità da 1 watt entro il 2025.

IL DIAMANTE È ATOMICO - La pila della Betavolt usa il decadimento degli isotopi, che sono versioni radioattive di elementi altrimenti stabili. Il nome isotopo - dal greco stesso posto - indica infatti che queste sostanze occupano la stessa casella, nella tavola periodica degli elementi, dell’elemento originario. Betavolt usa il nickel 63 (Ni-63), un isotopo artificiale che, nell’arco di decenni, si trasforma in rame. Questa trasformazione, chiamata Decadimento Beta (da cui il nome dell’azienda), avviene con emissione di elettroni e antineutrini l’energia dei quali viene raccolta con un sistema originale. L’azienda ha infatti sviluppato uno speciale semiconduttore di diamante, spesso solo 10 micron (10 millesimi di millimetro, ovvero un quinto del diametro di un capello) e ha formato un sandwich con in mezzo uno strato di Ni-63 spesso due micron. 

NON È RADIOATTIVA - Nel prototipo sono presenti alcune di queste strutture e il tutto è completato con contatti elettrici per convogliare all’esterno l’energia così prodotta; questa struttura promette temperature di funzionamento fra -60 e +120 gradi. L’azienda dichiara che “il decadimento del nickel 63 non emette neutroni e raggi gamma ma solo raggi beta il cui debole potere penetrante li rende facilmente schermabili”, cosa che ne rende possibile l’utilizzo non solo in droni, sensori, dispositivi elettronici e robot ma anche in pacemaker, cuori artificiali e altri apparecchi biomedici.

UN PASSA AVANTI A TUTTI - Più bellicosa l’affermazione che “la Cina ha così raggiunto contemporaneamente un’innovazione dirompente nei due campi high-tech delle batterie per l’energia atomica e dei semiconduttori di diamante di quarta generazione, ponendosi ‘molto più avanti’ rispetto agli istituti e alle imprese di ricerca scientifica europei e americani”. È sempre Betavolt a dichiarare che la batteria nucleare “ha una densità energetica 10 volte maggiore di una batteria al litio ternaria e potrebbe potenzialmente immagazzinare 3.300 megawattora in un’unità da un grammo. Dal momento che genera elettricità per 50 anni, non c'è mai il fastidio di ricaricarla”. 

MA NELLE AUTO ELETTRICHE? - C’è di che riflettere, anche perché densità energetiche così alte cambierebbero i paradigmi dei veicoli elettrici: queste batterie sarebbero più leggere e compatte di quelle al litio e non porrebbero problemi di riciclo a fine vita. Il mezzo secolo di vita utile le renderebbe molto più longeve dei veicoli ed è quindi facile ipotizzare il loro “trapianto” da un’automobile all’altra. Rimangono le incognite sui costi - isotopi artificiali e diamanti non sono a buon mercato - e sulla sicurezza, perché elementi da decine di kWh avrebbero quantità non trascurabili di materiale radioattivo. I generatori a isotopi non sono certo una novità: le sonde spaziali Voyager, Pioneer, Galileo, Ulysses, Cassini e New Horizon hanno tutte utilizzato fonti energetiche di questo tipo, anche se i loro generatori convertivano il calore in elettricità. La Cina si prepara quindi ad essere una potenza industriale anche nelle batterie atomiche, dopo quelle al litio? In fondo Betavolt ha solo 2 anni e ha già preannunciato che intende sviluppare batterie che usano altri isotopi quali lo stronzio-90, il promezio-147 e il deuterio.