Bateria de diamante promete energia por 5.700 anos

Pesquisadores anunciaram o desenvolvimento da primeira bateria feita de carbono-14 encapsulada em diamante. Essa tecnologia é capaz de substituir as tradicionais baterias de íons de lítio, prometendo vida útil de milhares de anos. O avanço é resultado de anos de pesquisa e busca oferecer uma fonte de energia confiável e duradoura para diversas aplicações.

Com potencial para revolucionar setores como medicina, exploração espacial e segurança, a bateria de diamantes utiliza carbono-14, isótopo radioativo conhecido por sua aplicação em datações arqueológicas. O dispositivo pode ser especialmente útil para equipamentos que requerem energia contínua e são difíceis de substituir, como marca-passos e sondas espaciais.

O potencial do carbono-14 encapsulado em diamantes

• O carbono-14 é amplamente utilizado em arqueologia porque permite a datação precisa de materiais antigos, graças à sua previsível decadência.
• No entanto, encapsulado em diamantes modificados, emite radiação beta – elétrons de alta velocidade – que pode ser convertida diretamente em eletricidade.
• Esta conversão é a base das baterias de diamante, que oferecem uma fonte de energia confiável e duradoura.
• A equipe liderada por Sarah Clark, da Autoridade de Energia Atômica do Reino Unido (UKAEA), e pelo professor Tom Scott, da Universidade de Bristol, desenvolveu um sistema especial para depositar carbono-14 e elementos de dopagem em diamantes.
• Essa técnica permite criar um material que gera corrente elétrica por meio de elétrons liberados pelo decaimento do isótopo.

Aplicações médicas e espaciais de bateria de longa duração

As baterias de diamante são ideais para dispositivos médicos implantáveis, como marca-passos, eliminando a necessidade de substituições frequentes devido à sua longa meia-vida de 5.700 anos. A tecnologia também tem grande potencial em missões espaciais, onde confiabilidade e leveza são essenciais.

As sondas Voyager, por exemplo, utilizam geradores termoelétricos à base de plutônio-238, que perdem eficiência com o tempo. Mais de 40 anos após o lançamento, as sondas têm 30% menos energia disponível. Com baterias de carbono-14, as missões futuras poderão ser mais leves, mais rápidas e mais duradouras, permanecendo operacionais durante milhares de anos.

Nossa tecnologia de microenergia pode atender a uma ampla gama de aplicações importantes, desde tecnologias espaciais e dispositivos de segurança até implantes médicos. Estamos entusiasmados em explorar todas essas possibilidades, trabalhando com parceiros da indústria e de pesquisa nos próximos anos.

Tom Scott, especialista em materiais da Universidade de Bristol

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Dimensionamento da produção

Embora o carbono-14 seja um subproduto dos reactores nucleares, a sua extracção e utilização em larga escala colocam desafios tecnológicos. Porém, a conversão direta dos elétrons emitidos em corrente elétrica melhora a eficiência energética, tornando a aplicação viável em diversos contextos.

A equipe de Scott já demonstrou a viabilidade da tecnologia em pequena escala e agora trabalha para substituí-la por modelos comerciais. Outro avanço paralelo são as baterias de níquel-63, que seguem o mesmo princípio de encapsulamento em diamantes para gerar corrente elétrica.