Des batteries aux diamants radioactifs

Daniel Oberhaus, Wired :

Earlier this month, Scott and his collaborator, a chemist at Bristol named Neil Fox, created a company called Arkenlight to commercialize their nuclear diamond battery. Although the fingernail-sized battery is still in a prototyping phase, it’s already showing improvements in efficiency and power density compared to existing nuclear batteries. Once Scott and the Arkenlight team have refined their design, they’ll set up a pilot facility to mass produce them. The company plans for its first commercial nuclear batteries to hit the market by 2024—just don’t expect to find them in your laptop.

Tombés dans l’oubli après l’expérience de la Betacel au prométhium-147, intégrée dans un stimulateur cardiaque au début des années 1970, les générateurs bétavoltaïques excitent à nouveau les passions. Au point de faire perdre toute raison aux meilleurs journalistes scientifiques, qui relaient les déclarations fantaisistes des attachés de presse, en oubliant les règles du métier… et les lois de la physique.

Tom Scott et Neil Fox ne sont pas des inconnus. En 2016 déjà, ils avaient proposé d’extraire le carbone -14 du graphite utilisé dans certains réacteurs nucléaires obsolètes avec le procédé Sabatier. Le mélange carbone-14—méthane ainsi obtenu serait injecté dans un plasma d’hydrogène, et le carbone -14 viendrait former des diamants synthétiques, selon un procédé de dépôt en phase vapeur très commun.

À l’époque, les chercheurs rêvaient déjà d’alimenter « des satellites, des drones de haute altitude, voire des vaisseaux spatiaux ». Quatre ans plus tard, alors qu’ils fondent Arkenlight pour lever des fonds et commercialiser leurs travaux, ils nourrissent les mêmes ambitions. Scott et Fox recyclent leurs déclarations comme ils veulent recycler les déchets nucléaires, et les journalistes pressés sont dupes.

L’entreprise anglaise aurait breveté1 son processus de fabrication, qui « enveloppe » le diamant radioactif dans un diamant synthétique semi-conducteur. Comme dans un générateur bétavoltaïque plus traditionnel, le matériau radioactif émet des particules bêta, qui percutent les électrons du matériau semi-conducteur pour créer un courant électrique.

Mais alors que les générateurs traditionnels alternent les couches des deux matériaux, Arkenlight les enchevêtre, avec l’espoir d’un meilleur rendement. Et puis « batterie diamant », il faut bien le dire, ça en jette. Sauf qu’un brevet ne fait pas un produit, et l’entreprise anglaise semble loin de l’industrialisation, même si elle assure pouvoir commercialiser de premiers générateurs en 20242.

Avec quelques dizaines de kilos de carbone -14, Arkenlight pourrait fabriquer des millions de minuscules batteries capables de délivrer quelques picowatts pendant des décennies et des décennies. D’autres isotopes permettraient de concevoir des générateurs plus puissants ou plus petits, mais la solution anglaise fait d’une pierre deux coups avec le traitement des déchets radioactifs.

Qu’Arkenlight parvienne à ses fins ou pas, la recherche sur les générateurs bétavoltaïque semble reprendre, surtout en Europe. Contrairement à ce que certains hurluberlus prétendent, ils ne révolutionneront pas l’électronique domestique, encore moins les véhicules électriques. Mais ils auront probablement des applications industrielles et médicales, et pourront alimenter des balises de communication en pleine mer… ou dans l’espace.


  1. Alors que j’ai trouvé d’autres brevets liés aux recherches de l’équipe de Tom Scott, je n’ai malheureusement pas réussi à trouver ce brevet. ↩︎

  2. Quatre ans, encore. ↩︎