Investigadores surcoreanos del Instituto de Ciencia y Tecnología de Daegu Gyeongbuk, liderados por el profesor Su-Il In, están revolucionando el mundo de la energía con el desarrollo de baterías nucleares seguras, compactas y asequibles, utilizando radiocarbono como fuente de energía. ¡Imagina una batería que podría durar décadas, o incluso milenios, sin necesidad de recargas!

El equipo de científicos presentó su innovador trabajo en el encuentro de primavera de la American Chemical Society (ACS), destacando que las baterías de ion de litio presentan no solo la inconveniencia de tener que ser recargadas constantemente, sino que también limitan las tecnologías que dependen de ellas y son extremadamente perjudiciales para el medio ambiente. La extracción de litio, por ejemplo, consume enormes cantidades de energía, y su eliminación incorrecta se ha convertido en una fuente crucial de contaminación en nuestros ecosistemas.

La creciente demanda de fuentes de energía como estas, impulsada por el auge de dispositivos electrónicos, ha saturado el rendimiento de las baterías de ion de litio, como menciona el autor principal del estudio, quien investiga tecnologías energéticas futuras.

Baterías nucleares sin radiación dañina

Ante esta situación, el estudio se propone desarrollar baterías nucleares como alternativa viable al litio. Estas baterías generan energía a partir de partículas de alta energía que emiten materiales radiactivos. No todos los elementos radiactivos son dañinos para los organismos vivos; ciertos tipos de radiación pueden ser bloqueados con materiales específicos. Por ejemplo, los electrones beta, también conocidos como rayos beta, pueden ser detenidos con una delgada lámina de aluminio, lo que convierte a las baterías betavoltaicas en una opción potencialmente segura.

Los investigadores ya han creado un prototipo de batería betavoltaica utilizando carbono-14, una forma radiactiva e inestable del carbono. Su-Il In explica que eligieron este isotopo porque su emisión se limita a rayos beta. Además, el radiocarbono, un subproducto de las centrales nucleares, es económico y fácil de obtener y reciclar. Lo más asombroso es que, dado que el radiocarbono se degrada muy lentamente, una batería alimentada por este podría, teóricamente, durar milenios.

En una batería betavoltaica típica, los electrones impactan un semiconductor, generando electricidad. Los semiconductores son clave en la eficiencia de estas baterías, y por eso los científicos están investigando materiales avanzados para optimizar la conversión de energía. Para mejorar significativamente la eficacia de su nuevo diseño, el equipo de Su-Il In ha empleado un semiconductor a base de dióxido de titanio, común en células solares, sensibilizándolo con un colorante de rutenio a través de un tratamiento con ácido cítrico. Esta innovación provoca una cascada de reacciones de transferencia de electrones, creando lo que se conoce como una avalancha de electrones, que permite que el dióxido de titanio recoja eficazmente los electrones generados.

Uso potencial y futuro brillante

Su-Il In asegura que estas baterías nucleares de larga duración abrirán numerosas puertas en diversas aplicaciones. Un marcapasos, por ejemplo, podría durar toda la vida de una persona, eliminando la necesidad de costosas y complejas cirugías de reemplazo. Además, se prevé que estos dispositivos puedan ser utilizados en muchos otros campos, desde la medicina hasta la exploración espacial.

Sin duda, este avance podría marcar un hito en el camino hacia energías más limpias y sostenibles. ¿Estamos ante el futuro de la energía? ¡Solo el tiempo lo dirá!