Betavolt : la promesse de batterie à énergie atomique avec une autonomie de 50 ans (!)

On vous a déjà fait le coup des batteries révolutionnaires qui augmentent l’autonomie de manière folle… et le résultat n’a jamais été à la hauteur de la promesse. Celle de la société chinoise Betavolt dépasse toutes les autres : « Les batteries à énergie atomique Betavolt peuvent produire de l’électricité de manière stable et autonome pendant 50 ans sans avoir besoin de recharge ni de maintenance »…

De quoi s’agit-il ?

Selon Betavolt, ce sont des « batteries à énergie atomique [qui] peuvent répondre aux besoins d’alimentation électrique de longue durée dans de multiples scénarios tels que l’aérospatiale, les équipements d’IA, les équipements médicaux, les systèmes MEMS, les capteurs avancés, les petits drones et les micro-robots ». 

Quand ? 

« Elles sont entrées dans la phase pilote et seront mises en production de masse sur le marché ». Pour qui ? « Cette nouvelle innovation énergétique aidera la Chine à prendre une longueur d’avance dans le nouveau cycle de révolution technologique de l’IA ». Ces descriptions marketo-triomphantes sont de celles qui font bondir mon détecteur de bullshit pour s’envoler dans le rouge… mais je ne dispose de suffisamment de connaissances techniques dans le domaine pour vraiment juger.

La technologie de Betavolt par Betavolt ?

Parce que le site de Betavolt est en chinois, je vous livre une traduction du communiqué de presse, à la gloire de la Chine comme vous le constaterez. S’il y a des ingénieurs spécialisés dans le nucléaire de poche dans la salle…

« Beijing Betavolt New Energy Technology Co., Ltd. a annoncé le 8 janvier avoir développé avec succès une batterie miniature à énergie atomique. Ce produit combine la technologie de désintégration des isotopes nucléaires du nickel 63 et le premier module semi-conducteur en diamant (semi-conducteur de 4e génération ) de Chine pour réaliser avec succès la miniaturisation de batteries à énergie atomique. la modularisation et un faible coût, pour débuter un processus d’usage civil. 

Cela démontre que la Chine a réalisé simultanément une innovation de rupture dans les deux domaines de haute technologie que sont les batteries à énergie atomique et les semi-conducteurs en diamant de quatrième génération, ce qui la place « bien en avance » sur les institutions et entreprises de recherche scientifique européennes et américaines.

[…]

Les batteries à énergie atomique, également connues sous le nom de batteries nucléaires ou batteries à radio-isotopes, fonctionnent sur le principe d’usage de l’énergie libérée par la désintégration des isotopes nucléaires et de la transformation en énergie électrique via des convertisseurs à semi-conducteurs. Il s’agit d’un domaine de haute technologie sur lequel les États-Unis et l’Union soviétique se sont concentrés dans les années 1960. Actuellement, seules les batteries thermonucléaires sont utilisées dans l’aérospatiale. 

Ce type de batterie est de grande taille et de poids, a des températures internes élevées et est coûteux, il ne peut pas être utilisé par l’industrie civile. Ces dernières années, la miniaturisation, la modularisation et l’utilisation civile des batteries nucléaires ont été les objectifs et les orientations poursuivis par les pays européens et américains. 

Le « 14e Plan quinquennal et les objectifs de la Vision 2035 » de la Chine suggère que la civilisation de la technologie nucléaire et le développement polyvalent des isotopes nucléaires soient des tendances de développement futures.

Les batteries nucléaires bêtavoltaïques développent une approche technologique complètement différente, générant du courant électrique grâce à la transition semi-conductrice de particules bêta (électrons) émises par la source radioactive du nickel 63 . Pour ce faire, l’équipe de scientifiques de Betavolt a développé un semi-conducteur en diamant monocristallin unique de seulement 10 microns d’épaisseur, en plaçant une feuille de nickel 63 de 2 microns d’épaisseur entre deux convertisseurs de semi-conducteur en diamant. 

L’énergie de désintégration de la source radioactive est convertie en un courant électrique, formant une unité indépendante. Les batteries nucléaires sont modulaires et peuvent être composées de dizaines ou de centaines de modules unitaires indépendants et peuvent être utilisées en série et en parallèle, ce qui permet de fabriquer des batteries de différentes tailles et capacités.

Zhang Wei, PDG de Betavolt, a déclaré que le premier produit que la société lancerait était le BV100, qui sera la première batterie nucléaire au monde à être produite en série. La puissance est de 100 microwatts, la tension est de 3 V, et le volume de 15 x 15 x 5 millimètres, ce qui est plus petit qu’une pièce de monnaie. Les batteries nucléaires produisent de l’électricité chaque minute, 8,64 joules par jour et 3 153 joules par an. Plusieurs de ces batteries peuvent être utilisées en série et en parallèle. L’entreprise prévoit de lancer une batterie de 1 Watt en 2025. Si les réglementations le permettent, les batteries à énergie atomique pourront permettre à un téléphone portable de ne jamais être chargé, et les drones qui ne peuvent actuellement voler que durant 15 minutes pourront voler en continu.

Selon les rapports, la batterie à énergie atomique est une batterie physique et non une batterie électrochimique. Sa densité énergétique est plus de 10 fois supérieure à celle des batteries au lithium ternaire. Elle peut stocker 3 300 mégawatt / heure dans une batterie de 1 gramme. Elle ne prend pas feu et n’explose pas en cas de percement ou de transpercement par balle. Parce qu’elle génère automatiquement de l’électricité pendant 50 ans, il n’y a aucune notion du nombre de cycles d’une batterie électrochimique (2000 charges et décharges). 

La production d’énergie des batteries à énergie atomique est stable et ne changera pas en fonction des environnements et des charges difficiles. Elle peut fonctionner normalement dans une plage de 120 degrés au-dessus de zéro à -60 degrés en dessous de zéro, et ne se décharge pas toute seule. La batterie à énergie atomique développée par Betavolt est absolument sûre, ne produit aucun rayonnement externe et convient à une utilisation dans des dispositifs médicaux tels que des stimulateurs cardiaques, des coeurs artificiels et des cochlées dans le corps humain.

Les batteries à énergie atomique sont respectueuses de l’environnement. Après la période de désintégration, l’isotope du nickel 63, en tant que source radioactive, se transforme en un isotope stable du cuivre qui est non radioactif et ne présente aucune menace ni pollution pour l’environnement. Ainsi, contrairement aux batteries chimiques existantes, les batteries nucléaires ne nécessitent pas de processus de recyclage coûteux.

Actuellement, Betavolt a déposé un brevet à Pékin et va commencer à enregistrer des brevets PCT [Patent Cooperation Treaty] internationaux. Lors du concours d’innovation 2023 organisé par la China National Nuclear Corporation, Betavolt, en tant que l’une des rares entreprises externes participantes, s’est démarquée parmi des centaines d’entreprises et d’instituts de recherche et a remporté le troisième prix du concours. 

L’obtention du troisième prix du concours constitue une reconnaissance de la technologie et des produits de batteries à énergie atomique de Betavolt de la part des entreprises chinoises faisant autorité dans la technologie nucléaire. Betavolt a également communiqué avec les universités et instituts spécialisés dans la recherche nucléaire en Chine et prévoit de poursuivre ses recherches sur l’utilisation d’isotopes tels que le strontium 90, le prométhium 147 et le deutérium pour développer des batteries à énergie atomique avec une puissance plus élevée et une durée de vie de 2 à 30 ans.

Zhang Wei a déclaré que le coeur de la batterie à énergie atomique Betavolt est le semi-conducteur diamant de quatrième génération, matériau semi-conducteur ultime bien connu dans l’industrie, qui constitue un autre point fort dans la compétition mondiale de technologie dans le domaine des semi-conducteurs. 

Betavolt est actuellement la seule entreprise au monde capable de doper des matériaux semi-conducteurs en diamant de grande taille. Les convertisseurs en diamant à haut rendement sont la clé de la fabrication de batteries nucléaires. Betavolt n’est pas seulement une entreprise dans les nouvelles énergies, mais également une entreprise spécialisée dans les nouveaux matériaux semi-conducteurs de quatrième génération et les nanotubes de carbone ultra-longs. Les batteries nucléaires, les semi-conducteurs et les supercondensateurs sont les trois principales technologies et matériaux qui sont liés et intégrés pour constituer la technologie de base et les capacités d’innovation de Betavolt ».

Source : Betavolt via UAS Vision
Crédits photos : Betavolt et Adobe Firefly