Le batterie betavoltaiche producono elettricità sfruttando il decadimento naturale di isotopi radioattivi. Non sostituiranno quelle al litio, ma potrebbero rivoluzionare i settori in cui cambiare una batteria è costoso, rischioso o quasi impossibile.

Una batteria senza ricarica

Ogni batteria ha una scadenza. Prima o poi deve essere ricaricata o sostituita. È un limite che accompagna questa tecnologia dai tempi della pila di Alessandro Volta.

Dalle prime batterie fino alle moderne batterie agli ioni di litio, la ricerca ha seguito una direzione precisa: aumentare la capacità, ridurre i tempi di ricarica e migliorare la sicurezza.

Le batterie betavoltaiche, invece, affrontano il problema da un’altra prospettiva. Non sono progettate per immagazzinare grandi quantità di energia, ma per produrre elettricità lentamente e in modo continuo, sfruttando il decadimento naturale di isotopi radioattivi come il Carbonio-14 e il Nichel-63.

Dal laboratorio alla prima corsa industriale

Per anni la tecnologia è rimasta confinata soprattutto ai laboratori. Il principale ostacolo era l’efficienza, troppo bassa per immaginare applicazioni su larga scala.

Negli ultimi mesi, però, qualcosa sembra essere cambiato. Un gruppo di ricercatori della Yonsei University, in Corea del Sud, ha sviluppato una batteria betavoltaica basata sul Carbonio-14 raggiungendo un’efficienza di conversione superiore al 10%, tra i risultati più promettenti ottenuti finora.

Anche le aziende hanno iniziato a investire nella tecnologia.

La corsa delle startup

La cinese Betavolt ha annunciato una batteria al Nichel-63 progettata per alimentare dispositivi a bassissimo consumo per decenni.

Negli Stati Uniti Nrd lavora invece su celle destinate a sensori industriali e infrastrutture critiche, mentre la britannica Arkenlight punta sul Carbonio-14 per applicazioni che richiedono un’alimentazione continua per molti anni.

La direzione è comune: utilizzare una fonte di energia estremamente duratura per dispositivi che consumano pochissimo ma devono rimanere operativi il più a lungo possibile.

Non sostituiranno le batterie degli smartphone

La rivoluzione, almeno per ora, non riguarda smartphone e automobili elettriche.

La potenza disponibile resta infatti limitata, rendendo le batterie betavoltaiche inadatte alla maggior parte degli apparecchi che richiedono grandi quantità di energia.

Il loro punto di forza emerge invece dove la sostituzione di una batteria rappresenta un problema significativo.

Dai pacemaker ai satelliti

Tra le possibili applicazioni ci sono pacemaker, sensori installati su ponti e oleodotti, sistemi di monitoraggio ambientale, satelliti e missioni spaziali.

Sono dispositivi nei quali la durata dell’alimentazione può essere più importante della quantità di energia disponibile.

In questi casi, il costo maggiore non è necessariamente quello della batteria, ma quello della manutenzione necessaria per sostituirla.

Una fonte capace di alimentare un dispositivo per anni potrebbe quindi ridurre gli interventi, abbassare i costi operativi e aumentare l’affidabilità di sistemi installati in luoghi difficili da raggiungere.

I nodi ancora da risolvere

La tecnologia deve però ancora superare diversi ostacoli. I costi di produzione sono elevati, i processi autorizzativi sono complessi e la produzione industriale è ancora agli inizi.

La convergenza tra università, startup e aziende rappresenta comunque un segnale importante: una tecnologia rimasta a lungo confinata alla ricerca sta iniziando a cercare applicazioni concrete.

L’energia per ciò che non può fermarsi

Le batterie betavoltaiche probabilmente non cambieranno il modo in cui ricarichiamo il telefono.

Potrebbero però cambiare il modo in cui alimentiamo tutto ciò che, una volta installato, deve continuare a funzionare per decenni senza che nessuno debba intervenire.