Pesquisadores do Reino Unido anunciaram o desenvolvimento da primeira bateria de diamante feita com carbono-14 do mundo. A tecnologia, criada por cientistas da Universidade de Bristol em parceria com a Autoridade de Energia Atômica do Reino Unido (UKAEA), promete gerar energia por milhares de anos sem necessidade de recarga.
A chamada “diamond battery” funciona a partir da decomposição radioativa do carbono-14 (C14), isótopo com meia-vida de 5.700 anos, o que permite fornecimento contínuo de micropotência por períodos extremamente longos.
O dispositivo opera por meio de um processo conhecido como beta-voltaico. Durante o decaimento radioativo do carbono-14, partículas beta (elétrons) são liberadas e interagem com o diamante sintético, convertendo essa energia em pequenas correntes elétricas.
Segundo os pesquisadores, o próprio diamante atua como escudo de radiação, já que o carbono-14 emite radiação de curto alcance, rapidamente absorvida por materiais sólidos. Isso impede vazamento significativo de radiação para o ambiente externo.
O carbono-14 utilizado pode ser obtido a partir de resíduos de grafite radioativo de reatores nucleares. Já os diamantes sintéticos são produzidos em laboratório por meio da técnica de deposição química a vapor (CVD), que cria camadas capazes de encapsular o material radioativo com segurança.
O protótipo atual mede cerca de 10 mm por 10 mm, com até 0,5 mm de espessura, sem considerar os contatos metálicos necessários para fechar o circuito.
Aplicações estratégicas
Embora a bateria gere apenas níveis baixos de energia (microwatts), ela é ideal para dispositivos que precisam de fornecimento contínuo e de longa duração, especialmente em locais onde a troca de bateria é inviável.
Entre as aplicações estudadas estão:
- Implantes médicos, como marca-passos
- Sensores remotos
- Dispositivos de segurança
- Sondas espaciais
De acordo com o professor Tom Scott, especialista em materiais da Universidade de Bristol, a tecnologia pode abrir caminho para uma nova geração de dispositivos autossuficientes.
“Nossa tecnologia de micropotência pode apoiar uma ampla gama de aplicações importantes, de tecnologias espaciais a implantes médicos”, afirmou.
Desafios e escalabilidade
Apesar do potencial, a produção em larga escala ainda enfrenta desafios. O metano enriquecido com carbono-14, usado na fabricação dos diamantes, é caro — cerca de US$ 46 mil por litro — e radioativo, exigindo instalações especializadas.
Para contornar essa limitação, a equipe desenvolveu um processo patenteado chamado “static flow CVD”, que permite produzir diamantes de alta qualidade utilizando volume fixo de gases isotopicamente puros.
A bateria foi sintetizada em um reator especial instalado nas instalações da UKAEA em Culham, onde também são conduzidas pesquisas em energia de fusão nuclear.
