Un equipo de investigadores de la Universidad de Bristol ha creado diamantes artificiales que contienen radioactividad y pueden hacer las veces de batería.
El de los residuos nucleares es uno de los problemas que llevan décadas merodeando en el debate público. Ahora un equipo de químicos y físicos de la Universidad de Bristol ha llevado a cabo un trabajo orientado a paliar este problema, pero con una motivación extra. Se trata de extraer parte del carbono-14, uno de los isótopos radioactivos que se encuentra presente en los residuos nucleares, y convertirlo en diamantes artificiales, capaces de generar energía eléctrica.
El primer hallazgo de los científicos de la Universidad de Bristol ha sido descubrir que el carbono-14 se concentra en la superficie de los bloques de grafito. Estos bloques quedan como residuos después de la obtención de energía nuclear. Dentro de una planta, el grafito asiste en el proceso para propiciar una reacción química controlada. Pero después genera residuos, ricos en carbono-14 (pues el grafito está compuesto de carbono)
Al estar el carbono-14 en las zonas superficiales de los residuos de grafito, es más fácil alcanzar estas partes. Los científicos calientan el material y así parte de este carbono-14 se desprende en forma de gas. Se procesa y, mediante presiones bajas y altas temperaturas, se transforma en un diamante. Al fin y al cabo la estructura del diamante es otra forma de carbono.
Los diamantes artificiales que surgen de este proceso tienen una propiedad especial, pueden generar una corriente eléctrica cuando se someten a un campo radiactivo. Y como estos diamantes tienen su propia radioactividad, ellos mismos pueden proporcionar el campo para dar lugar a la corriente. El resultado no es otro que una batería.
En el proceso nuclear, los bloques residuales de grafito suelen aislarse, pues su radioactividad tarda en diluirse miles y millones de años. Cuando esto suceda el isótopo carbono-14 se convertirá en moléculas de carbono normales. Mientras tanto, el material contiene energía y solo se libera la mitad de ella al transcurrir 5.730 años.
Esto quiere decir precisamente que uno de estos diamantes artificiales podrá proporcionar energía hasta el año 7746 y aún le quedará la mitad de su vida útil como batería. Respecto a su carácter radioactivo, esta especie de baterías se encapsulan dentro de una estructura de diamante, para contar con una alta protección. Los científicos señalan que el conjunto emite menos radioactividad que un plátano.
Los usos que se proponen para esta nueva tecnología tienen que ver con sitios donde reemplazar una batería no sea viable o sea muy costoso. Entre las aplicaciones que se citan está el ámbito espacial o los dispositivos médicos implantados dentro del cuerpo. De momento se cree que con una batería de 1 g de carbono-14 se pueden obtener 15 Julios de capacidad al día, menos que lo que da una pila alcalina AA, que pesa 20 g.
Los investigadores apuntan que su trabajo es una aproximación a tres problemas que tenemos en la actualidad. Uno de ellos es el de la generación de una energía limpia, pues estos diamantes no emiten gases nocivos a la atmósfera. El segundo beneficio es que se reducen los residuos radiactivos al aprovechar el carbono 14 presente en estos, mientras que se obtiene una batería de larga duración, un concepto que en estos días resulta muy apreciado.
Imagen: llee_wu
