Aujourd’hui, alors que la transition vers des sources d’énergie plus propres se fait sentir à tous les niveaux, l’énergie nucléaire apparaît comme une option intéressante pour réduire les gaz à effet de serre. Mais le vrai défi reste la gestion des déchets radioactifs. Des chercheurs américains ont récemment fait un pas de géant en étudiant comment utiliser les rayonnements gamma issus de ces déchets pour alimenter une batterie innovante.
Un défi énergétique et environnemental
Il devient urgent de trouver des alternatives aux combustibles fossiles (qui, rappelons-le, représentent 75 % des émissions mondiales de gaz à effet de serre et 90 % des rejets de CO₂) alors que le réchauffement planétaire s’accélère et que la capacité des écosystèmes à absorber le CO₂ diminue de 0,25 % chaque année. L’énergie nucléaire, qui fournit environ 10 % de la production mondiale d’électricité et presque 20 % du mix énergétique américain, offre une piste intéressante pour limiter ces rejets, en dépit des défis posés par les déchets radioactifs.
Innover pour recycler les déchets radioactifs
Sous la houlette de Raymond Cao, de l’Université d’État de l’Ohio, une équipe de chercheurs travaille à transformer ces déchets en une véritable ressource. Dans leurs travaux publiés dans la revue « Optical Materials: X », ils décrivent un dispositif ingénieux qui utilise des cristaux scintillateurs pour convertir le rayonnement gamma en lumière, laquelle est ensuite transformée en électricité grâce à des cellules photovoltaïques.
Leur prototype, testé avec du césium 137 et du cobalt 60, a permis d’obtenir respectivement 288 nanowatts et 1,5 microwatt. Certes, cette puissance est faible face aux besoins massifs d’énergie du monde, mais elle pourrait parfaitement alimenter des capteurs placés dans les sites de stockage de déchets nucléaires.
Des perspectives d’amélioration et un parallèle historique
Les chercheurs envisagent déjà des améliorations pour booster l’efficacité du dispositif. Par exemple, utiliser des cristaux scintillateurs plus grands et optimiser les cellules photovoltaïques pourraient permettre de produire plus d’électricité.
Cette innovation rappelle les expériences menées par les physiciens de l’Université de Bristol avec leurs batteries au diamant, qui reposent sur la désintégration du carbone 14.
Potentiels usages et sécurité
Même si cette batterie nucléaire n’est pas destinée au grand public, elle présente de beaux atouts pour alimenter des capteurs dans les zones où sont créés des déchets radioactifs, ou pour des systèmes d’exploration spatiale et sous-marine.
Raymond Cao résume bien l’idée : « Nous récoltons quelque chose généralement considéré comme un déchet et nous essayons d’en faire une ressource. » Cette approche novatrice pourrait bien transformer notre manière de relever les défis énergétiques actuels.
