Faire des déchets nucléaires des batteries diamants ultra autonomes, une promesse qui donne espoir

Benoît Théry
Publié le 29 janvier 2020 à 16h17
Centrale nucleaire

Des scientifiques de l'université de Bristol tentent actuellement de mettre au point un procédé qui permettrait d'utiliser les déchets issus des centrales nucléaires pour alimenter des batteries à base de diamant.

Si la démarche aboutit, elle pourrait résoudre l'un des plus grands problèmes posés par le secteur : selon Greenpeace France, qui cite l'ANDRA, l'Hexagone compte en effet un million de m3 de déchets issus du nucléaire et parmi eux, 400 000 tonnes de « matières radioactives ».

Une durée de vie de plus de 5 700 ans

L'équipe de physiciens de l'université de Bristol espère recycler les déchets issus de la centrale nucléaire de Berkeley, dans le Gloucestershire. Cette dernière a été déclassée en 1989 : 30 ans après, ses déchets vont commencer à être utilisés pour la mise au point du processus. Les chercheurs utiliseront aussi des matières provenant de la centrale d'Oldbury, qui est cours en déclassement, ainsi que des déchets récupérés directement des réacteurs d'Hinkley Point et d'autres centrales du Royaume-Uni.

La publication précise que les déchets nucléaires ainsi récoltés sont riches en graphite irradié contenant l'isotope carbone-14. C'est cet isotope que les scientifiques entendent utiliser pour produire de l'électricité. Ils sont en effet parvenus à l'associer à un diamant de synthèse qui, lorsqu'il est placé dans un environnement radioactif, produit un léger courant électrique. L'intérêt du carbone-14 est sa grande durabilité : il présente une « demi-vie » (aussi appelée période radioactive) de 5 730 ans. Si les chercheurs parvenaient à canaliser le courant électrique qu'il génère, cela pourrait donner des batteries à la durée de vie pratiquement infinie. En outre, la radioactivité serait totalement captée et contenue dans le diamant, annihilant le risque d'exposition pour l'usager.


Des diamants dans l'espace

Les travaux présenté par l'université de Bristol font partie du projet ASPIRE (pour Advanced Self-Powered sensor units in Intense Radiation Environments), qui doit réfléchir au devenir de l'héritage nucléaire britannique. Tom Scott, le chercheur en charge du projet a déclaré qu'« au cours des dernières années, nous avons développé des capteurs à très faible puissance qui récupèrent l'énergie de la désintégration radioactive. Ce projet est désormais à un stade assez avancé, et nous avons testé les batteries dans des endroits aussi extrêmes que le sommet d'un volcan ! ».

Le scientifique souligne ainsi que les batteries à base de diamant pourraient être utilisées dans des endroits où les modèles conventionnels pourraient ne pas convenir. L'université entrevoit des applications dans le domaine médical, par exemple pour l'aide auditive ou la pose de stimulateurs cardiaques. Ces batteries pourraient aussi alimenter des satellites et d'autres engins spatiaux, pour une durée bien plus importante que ce que nous connaissons actuellement.

Vers un recyclage nucléaire intensif ?

Tom Scott ajoute : « Notre objectif ultime est d'avoir une usine basée dans l'une des anciennes centrales électriques du Sud-Ouest, pour prendre les isotopes du carbone 14 directement depuis les blocs de graphite et les utiliser dans des batteries au diamant. Cela réduirait considérablement la radioactivité du matériel restant, ce qui le rendrait plus facile et plus sûr à gérer ».

Au Royaume-Uni, qui prévoit l'arrêt d'une grande partie de ses centrales dans les 15 prochaines années, il y aura beaucoup à recycler. En France, après l'abandon du projet ASTRID, des batteries au diamant seraient aussi les bienvenues.

Source : Popular Mechanics
Benoît Théry
Par Benoît Théry

Je veux tout savoir, et même le reste. Je me passionne pour le digital painting, la 3D, la plongée, l'artisanat, les fêtes médiévales... Du coup, j'ai toujours des apprentissages sur le feu. Actuellement, j'apprends à sourire sur mes photos de profil.

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Commentaires (10)
tfpsly

après l’échec du projet ASTRID

L’abandon, pas l’échec :wink:

gwlegion

Ces batteries pourraient aussi alimenter des satellites et d’autres engins spatiaux, pour une durée bien plus importante que ce que nous connaissons actuellement.

heu … non.

le principal soucis des satellites, ce n’est pas l’alimentation electrique . Ce sont les gaz qui servent a corriger leur trajactoires. Et une fois qu’il n’y a plus de carburant, le satellite n’est plus controlable. On peut toujours controler son inclinaison avec des roues a reaction, mais on ne peut pas lui imprimer de poussée …

Sinic

Il est question d’alimentation électrique, personne (ni moi, ni l’université de Bristol) ne prétend que cette alimentation remplacerait le carburant de l’engin :slight_smile:

(PS : … quoique quand je lis que des propulseurs spatiaux électriques font l’objet de recherches depuis les années 60, l’affirmation ne me paraît pas si déconnante. https://www.industrie-techno.com/article/tout-savoir-sur-la-propulsion-spatiale-electrique.54529)

Je ne trouve pas que le terme d’échec était exagéré pour ASTRID, mais c’est vrai qu’il est plus juste vu que la construction n’avait pas commencé.

Remoss

Je lis clubic depuis… des années et des années…
et je crois que c’est le 847654 ème article qui nous parle de la super dernière innovation sur les batteries qui arrivera « un jour ».
Cf: le graphène

rexxie

L’abandon des projets de centrales nucléaires est causé par les prix sans cesse décroissants de l’éolien et du solaire, qui sont plus rapides à mettre en place, plus polyvalents et redimensionnables, et ne produisent aucun déchets notables. Et leur prix compétitif ne cesse de diminuer tandis que l’efficacité s’accroit.
Au point que s’il y a de nouveaux projets de centrales nucléaires, ce sera uniquement à cause de la corruption et des pots de vin.

hallbid

Ouch… citer Greenpeace ça se situe très mal niveau crédibilité. Ils sont très partisan concernant le nucléaire.

Et pour moi oui, parler d’échec pour ASTRID est erroné. Cela peut donner l’impression que la filière des surgénérateur n’a pas d’avenir. Même si ce n’est pas ce que vous dites, ça crée l’ambiguïté (ce qu’un journaliste évite en général).

Quelques infos : https://twitter.com/tristankamin/status/1180937638548852738

hallbid

Ou alors parce que les gens veulent aussi regarder Netflix le soir tard quand il n’y a pas de vents. Une énergie pilotable c’est quand même pas mal.

purpangui

Dans notre langue de Molière, je trouve qu’il serait plus correct de parler de « pile » et non de « batterie », et par ailleurs je crois qu’il faut préciser que ces piles risquent d’avoir un rendement très faible, parce que ca nécessite d’extraire le graphite et de le porter à une très haute température et pression pour en faire du diamant, afin d’obtenir une pile longue durée mais à très faible puissance, donc ce sera vraiment réservé aux pacemakers ou aux satellites allant loin du système solaire.

drissoun

Un petit tour sur une page annexe de leur site (http://www.bristol.ac.uk/news/2016/november/diamond-power.html) mentionne le fait que 1g de C-14 sous forme diamant produit 15J par jour. Bref, en gros, une brique en diamant d’un kilogramme produit 4W, certes pendant très très très longtemps, mais seulement 4 watts. Bref pour de réelles application (satellites par exemple) il me semble qu’un utilise d’autre isotopes radioactifs plus énergétiques (a demi-vie plus courte) genre plutonium, sels de thorium etc… Non ?
Autre question, quel est le coût énergétique pour produire 1kg de diamant ? J’imagine que c’est énorme, même s’ils mentionnent à « basse pression » et « basse température », j’imagine que c’est simplement un peu plus bas que les diamant de synthèse conventionnelle qui doivent être produit à quelques milliers de degrés et/ou bars.

hallbid

C’est pour ça que je donne des sources… Il ne faut pas me croire, mais croire des sources plus sérieuses que Greenpeace.

Ba oui, c’est évident. Les batteries sont la solution. Elles ont une durée de vie illimitée. Elles ne polluent pas du tout ne représente aucun risque.

L’éolien est un bon moyen pour produire de l’énergie, et pour l’instant la meilleure façon de stocker de l’énergie sont les STEP (https://fr.wikipedia.org/wiki/Pompage-

Les batteries sont utilisées en dernier recours et ce n’est pas pour rien. Mais apparemment rexxie sait mieux que les scientifiques du monde entier

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