Batería “eterna”: dispositivo fabricado con diamante promete energía para más de 5 mil años

Los científicos han desarrollado una batería de diamante de carbono 14 que tiene potencial para funcionar durante miles de años, reemplazando a las tradicionales baterías de iones de litio y siendo una opción más sostenible.

comparación de dos baterías de tecnología diferente
Batería de iones de litio (plateada) y la nueva batería de diamante (la oscura). Crédito: Autoridad de Energía Atómica del Reino Unido/Reproducción.

El carbono-14 se utiliza ampliamente en el campo de la arqueología porque permite datar con precisión materiales antiguos, gracias a su predecible descomposición. Y ahora se ha utilizado para desarrollar una nueva tecnología que puede resolver un importante desafío actual: la durabilidad de las fuentes de energía.

Un equipo de investigadores liderado por Sarah Clark de la Autoridad de Energía Atómica del Reino Unido (UKAEA) y el profesor Tom Scott de la Universidad de Bristol ha desarrollado una batería hecha de carbono-14 encapsulado en diamante, que tiene una vida útil de 5.700 años, siendo más eficiente que las soluciones tradicionales.

La nueva tecnología de esta batería

Este nuevo tipo de batería promete reemplazar las tradicionales baterías de iones de litio y ofrece una solución sostenible y duradera con una variedad de aplicaciones.

La innovadora tecnología utiliza carbono-14, un isótopo radiactivo que destaca por su capacidad de transformar la radiación beta, emitida durante la desintegración del carbono-14, directamente en electricidad. En otras palabras, la batería genera corriente eléctrica a través de los electrones liberados por la desintegración del isótopo.

La batería de iones de litio, muy utilizada en equipos electrónicos portátiles, como portátiles, teléfonos inteligentes y cámaras, tiene una durabilidad que puede variar según el uso, la calidad y el tipo. Pero en promedio dura unos 10 años.

"Las baterías de diamante ofrecen una forma segura y sostenible de suministrar niveles continuos de energía de microvatios. Son una tecnología emergente que utiliza un diamante industrial para encapsular de forma segura pequeñas cantidades de carbono-14", comentó Clark.

El diamante es una forma cristalina de carbono, extremadamente estable y resistente a cambios químicos o físicos. Entonces, cuando el carbono-14 se encapsula de esta manera, queda protegido de la degradación y la interacción con el entorno externo, aumentando su durabilidad.

Los desafíos y limitaciones

La producción en masa de estas baterías de diamante enfrenta importantes desafíos, principalmente debido a la escasez y el alto costo del carbono-14. Sin embargo, los avances en el proceso de encapsulación de diamantes han mostrado un gran potencial para hacer viable esta tecnología, lo que podría convertirla en una opción real para varios sectores.

Bioluminiscencia producida por el carbono-14
Débil radioluminiscencia capturada por una cámara de baja intensidad de luz a partir de una película de carbono de diamante sintético hecha de átomos de carbono-14. Crédito: Autoridad de Energía Atómica del Reino Unido/Reproducción.

Además, las baterías de níquel-63 también siguen un principio similar de encapsulación de diamante y se están desarrollando en paralelo, lo que aumenta aún más las posibilidades de aplicar esta tecnología.

Aplicaciones de baterías de diamante

En el ámbito médico, esta batería podría ser la solución definitiva para dispositivos implantables como marcapasos, eliminando la necesidad de reemplazos frecuentes, un proceso complicado y costoso. Con su longevidad de miles de años, la batería podría funcionar durante toda la vida del paciente sin requerir mantenimiento.

En el sector espacial, las sondas espaciales utilizan generadores termoeléctricos que dependen del plutonio-238 y pierden eficiencia con el tiempo. Así, con las baterías de diamante, las futuras misiones espaciales podrían ser más ligeras, más rápidas y más duraderas, con menos necesidad de mantenimiento y sustitución frecuente, y con mayor eficiencia.

Fuentes y referencias de la noticia

- 'Bateria eterna': cientistas revelam dispositivo feito de diamante que promete energia por 5.700 anos. 07 de dezembro, 2024. O Globo.

- O que é a bateria de diamante, que promete gerar energia por mais de 5 mil anos. 06 de dezembro, 2024. Luiza Vilela.

- Scientists and engineers produce world's first carbon-14 diamond battery with potential lifespan of thousands of years. 04 de dezembro, 2024. University of Bristol.