Il mondo della tecnologia è in continua evoluzione, ma le batterie agli ioni di litio, pur essendo onnipresenti in dispositivi come smartphone e veicoli elettrici, hanno mostrato limiti seri. Sono soggette a degradazione, richiedono frequenti ricariche e presentano problematiche ambientali connesse all'estrazione del litio e allo smaltimento. Ma cosa accadrebbe se ci fosse una soluzione che potrebbe durare una vita intera?

Immagina una batteria nucleare sicura e compatta, alimentata da radiocarbonio, capace di funzionare per decenni senza dover essere ricaricata. Questa è la promessa di una nuova tecnologia presentata dal professor Su-Il In del DGIST (Daegu Gyeongbuk Institute of Science & Technology) nel corso di un recente incontro dell'American Chemical Society (ACS) nel 2025.

Facciamo un passo indietro: questa innovazione si basa su una tecnologia chiamata cella betavoltaica, che sfrutta l'energia emessa da particelle radioattive. Nel caso specifico, utilizzando il carbonio-14, un isotopo che emette esclusivamente raggi beta, il che significa che può essere schermato facilmente e con sicurezza tramite un semplice foglio di alluminio.

L'attrattiva di questa tecnologia non è solo la sua durata, ma anche il fatto che il radiocarbonio è un sottoprodotto delle centrali nucleari, rendendolo accessibile e relativamente economico. Pensate, una batteria che potenzialmente potrebbe durare millenni! Ma vediamo anche come i ricercatori hanno realizzato il prototipo.

Il prototipo è una cella betavoltaica "dye-sensitized", in cui il radiocarbonio è presente sia nel catodo che nell'anodo. Grazie all'uso di semiconduttori a base di biossido di titanio, capaci di raccogliere in modo efficiente gli elettroni generati dall'emissione dei raggi beta, il team ha riscontrato un notevole miglioramento dell'efficienza di conversione energetica: il nuovo design ha raggiunto un'efficienza dell'2.86%, superando di gran lunga il precedente 0.48%.

Tuttavia, è fondamentale evidenziare che, nonostante l'entusiasmo per questa tecnologia, l'attuale modello produce una potenza inferiore a quella delle batterie agli ioni di litio tradizionali. Con una densità di potenza di 20,75 nanowatt per centimetro quadrato, è insufficiente per alimentare dispositivi più esigenti, ma risulta ideale per applicazioni a bassissimo consumo, come i pacemaker che potrebbero garantire una durata di vita intera per il paziente, sensori ambientali remoti, tag RFID e microchip.

È cruciale notare che l'idea di batterie nucleari non è del tutto nuova. Già nel 1954, la prima batteria radioisotopica venne creata utilizzando stronzio-90 e, negli anni '60, i generatori termoelettrici a radioisotopi (RTG) furono impiegati in missioni spaziali storiche come le sonde Voyager.

Con il progresso di questa tecnologia innovativa, il futuro dell'energia portatile potrebbe essere più luminoso e duraturo che mai! Preparati a esplorare un mondo di possibilità senza precedenti!