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50 ans d’autonomie et moins d’un gramme: voici la pile du futur

Publié par wikistrike.com sur 28 Juin 2015, 08:28am

Catégories : #Science - technologie - web - recherche, #Ecologie - conso - biodiversité - énergie

50 ans d’autonomie et moins d’un gramme: voici la pile du futur

Les chercheurs de Tomsk fabriqueront dès 2016 des piles à combustible pour les premières sources nucléaires russes d’énergie. Ces piles seront produites par la compagnie d’État Rosatom à l’Usine minière et chimique, dans les environs de Krasnoïarsk.

L’agence NIA Tomsk rapporte que les chercheurs de l’Université polytechnique de Tomsk se serviront du réacteur nucléaire de recherche pour produire, à partir de l’isotope nickel-62, l’isotope nickel-63 — instable, qui est un émetteur bêta propre avec une faible énergie de rayonnement et une demi-vie relativement longue. Il est possible de créer à partir de cet élément une pile atomique pouvant servir environ 50 ans. La durée de service de la plupart des appareils techniques est largement inférieure, ce qui rend la pile relativement « éternelle ».
Le projet conjoint de l’Usine minière et chimique et de l’Université aérospatiale de Sibérie Rechetnev — pour la production des piles électriques utilisant l’énergie de la désintégration bêta « douce » de l’isotope radioactif nickel-63 — figurait parmi les vainqueurs du concours organisé par le ministère russe de l’Éducation et de la Science. La réalisation de ce projet permettrait de créer une nouvelle génération de radio-électronique et de matériel médical atomique.De telles sources d’énergie autonome peuvent être utilisées comme piles pour des cardiostimulateurs et sont nécessaires pour alimenter en énergie les satellites spatiaux. »Actuellement, ils sont alimentés par d’imposantes batteries solaires très capricieuses et vulnérables, par exemple face aux pluies de météorites. Tandis que la pile atomique est très compacte et fournit de l’électricité pendant 50 ans — un satellite serait fonctionnel indépendamment de la présence du soleil », note Igor Chamanine, doyen de la chaire de physique technique à l’Université polytechnique de Tomsk.

 

Le projet en est actuellement au stade de la recherche et développement.Les principaux avantages des piles atomiques par rapport à leurs analogues chimiques traditionnelles sont leur taille et leur poids réduits, ce qui amoindrit les frais des producteurs, y compris pour les matières premières du dispositif pour lequel cette pile atomique servira de source d’énergie. Ainsi, par exemple, le poids d’une pile au lithium est de 14,5 g, celui d’une pile au nickel de 0,26 g. Une pile au lithium a une taille de 7,9 cm3 pour 0,08 cm3 pour le nickel. Un autre grand avantage de la pile atomique est sa capacité de fonctionner dans des conditions extrêmes de température et de vibration.

Selon les experts, on constate actuellement dans le domaine de la micro-électronique une tendance à la réduction significative de l’énergie consommée, ce qui rend pertinente l’utilisation de sources énergétiques de puissance comprise entre 10 et 60 microwatts (environ 10 mg de 63Ni).

En 2020, le monde utilisera 18 milliards de capteurs nécessitant une alimentation électrique autonome économe, dont la demande marchande est estimée à 9 milliards de dollars par an.Selon les experts du secteur nucléaire, une telle technologie existe aujourd’hui à l’étranger. Le nickel-63 a été obtenu en 2004 par l’université Cornell (USA) et la technologie MEMS (microelectromecanical-system) a permis de construire une source d’énergie bêta-voltaïque basé sur le radionucléide 63Ni, capable de fonctionner pendant plus de 50 ans. Son prototype a la forme d’un cube avec une face inférieure à 1 mm. Le concept de l’Université aérospatiale de Sibérie pourrait lui faire concurrence.

Contenu réalisé à partir d’informations émanant de sources ouvertes

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