Actualidad

Mientras el mundo mira hacia las energías renovables, China desarrolla una batería nuclear de carbono-14 capaz de generar electricidad durante miles de años

  • Janire Manzanas
  • Graduada en Marketing y experta en Marketing Digital. Redactora en OK Diario. Experta en curiosidades, mascotas, consumo y Lotería de Navidad.

Una innovadora batería nuclear de carbono-14 desarrollada en China pretende dar respuesta a uno de los mayores desafíos de los dispositivos que necesitan funcionar durante largos periodos de tiempo: depender de recargas frecuentes o del reemplazo constante de sus baterías. El nuevo prototipo, que aprovecha la desintegración radiactiva del carbono-14, tiene un volumen de apenas 16,8 centímetros cúbicos y ofrece una potencia de salida de 1,13 microvatios.

El proyecto fue presentado por la Universidad Normal del Noroeste en colaboración con varias empresas tecnológicas chinas, dentro de la nueva línea de baterías nucleares denominada «Qianjiyuan». Según los responsables del desarrollo, esta versión utiliza únicamente el 22 % del carbono-14 utilizado en el modelo anterior, mientras que su densidad de potencia por unidad de volumen se ha multiplicado por 15,5. Este avance podría facilitar la creación de fuentes de energía con una vida útil muy superior a la de las baterías electroquímicas tradicionales.

La batería nuclear de carbono-14 desarrollada por China

Esta batería se basa en una línea de investigación iniciada por el mismo equipo, que en 2024 dio a conocer Zhulong-1, su primer prototipo alimentado con carbono-14. La nueva generación incorpora importantes avances, entre ellos un diseño más compacto, una integración más optimizada de sus componentes y un aprovechamiento más eficiente del material radiactivo.

De acuerdo con los investigadores, el dispositivo necesita sólo el 22 % de la fuente radiactiva utilizada en la versión anterior, pero es capaz de aumentar la potencia en un factor de 2,6 sin afectar al voltaje ni a la estabilidad del sistema. A diferencia de las baterías tradicionales, esta tecnología no utiliza litio ni recurre a reacciones químicas para producir electricidad. En su lugar, las baterías nucleares generan energía a partir de la desintegración de materiales radiactivos, lo que les permite suministrar electricidad de forma constante durante décadas.

La importancia del carburo de silicio

Uno de los elementos más importantes de esta batería es el transductor de carburo de silicio, un componente esencial para convertir la radiación emitida por el carbono-14 en electricidad. Este semiconductor está ganando protagonismo en sectores como la electrónica de potencia, los vehículos eléctricos, los inversores solares y numerosos sistemas industriales, gracias a sus elevadas prestaciones.

Entre sus principales ventajas destacan su gran resistencia a las altas temperaturas, la radiación y los campos eléctricos intensos, cualidades que lo hacen especialmente adecuado para operar en condiciones extremas. Según los datos facilitados por el equipo investigador, la batería puede funcionar en un rango de temperaturas comprendido entre los -100 y los 200 °C, superando así las limitaciones de muchas baterías electroquímicas convencionales.

Esta capacidad amplía sus posibles aplicaciones en lugares especialmente exigentes, como las regiones polares, los fondos marinos, las instalaciones industriales o las futuras misiones espaciales. Además de su interés tecnológico, el proyecto también tiene un importante componente estratégico.

Cómo genera electricidad

La batería cuenta con un volumen de 16,8 centímetros cúbicos y alberga una fuente radiactiva de 129 milicurios de carbono-14. Gracias a esta configuración, puede generar una corriente de 0,713 microamperios, mantener un voltaje de 2,06 voltios y alcanzar una potencia máxima de 1,13 microvatios. A diferencia de otros sistemas que convierten el calor en electricidad mediante dispositivos termoeléctricos, este modelo aprovecha directamente las partículas beta liberadas durante la desintegración del carbono-14.

Para lograrlo, incorpora un transductor de carburo de silicio desarrollado en China, capaz de transformar esa radiación en energía eléctrica mediante un principio similar al de un panel solar, aunque en este caso sustituye la luz por partículas beta. Aunque el tamaño del dispositivo solo se ha reducido en torno a un 17 %, la densidad de potencia por unidad de volumen se ha incrementado más de quince veces.

Los responsables del proyecto creen que esta tecnología podría resultar especialmente útil en entornos donde reemplazar o recargar una batería sea una tarea muy compleja. Entre sus posibles aplicaciones destacan sensores ambientales situados bajo el hielo polar, boyas de vigilancia en aguas profundas, sistemas de monitorización de infraestructuras subterráneas, instrumentos científicos para misiones espaciales e incluso determinados implantes médicos que necesiten una fuente de energía capaz de operar durante décadas sin mantenimiento.

«El isótopo carbono-14 tiene una vida media de hasta 5730 años, y la batería nuclear de carbono-14 teóricamente tiene una vida útil ultralarga de miles de años, además de una adaptabilidad a temperaturas extremas de -100 °C a 200 °C», afirmó Su Maogen, líder del equipo del proyecto de la Universidad Normal del Noroeste. «Utilizamos una fuente radiactiva de carbono-14 para aumentar la potencia de salida de la batería nuclear de carbono-14 «Qianjiyuan Tianshu» hasta el nivel de microvatios, y la combinamos con el transductor de carburo de silicio de alto rendimiento y alta eficiencia «Qianjiyuan Nengshu» para la conversión de energía. Esto permitirá satisfacer mejor los requisitos de suministro de energía de larga duración y sin mantenimiento de escenarios como la detección en el Internet de las Cosas (IoT), la exploración de aguas profundas y la industria aeroespacial, y proporcionará un soporte energético continuo y estable».