50 años sin enchufe: China creó una batería nuclear a la que no le importa la radiación, el vacío ni el paso del tiempo

Científicos de China informaron sobre la creación de un nuevo tipo de batería nuclear, capaz de soportar no menos de cincuenta años de exposición a la radiación y que demuestra una superioridad triple en el coeficiente de conversión de energía en comparación con los análogos existentes. Los trabajos se llevaron a cabo bajo la dirección del profesor San Haishen de la Universidad de Xiamen y del investigador Li Xing del Instituto Chino de Energía Atómica.

Los autores subrayan que las fuentes de alimentación tradicionales —baterías químicas, pilas de combustible o módulos fotovoltaicos— son poco adecuadas para operar en condiciones extremas. Su capacidad energética limitada, la sensibilidad a factores externos y la necesidad de mantenimiento periódico las hacen prácticamente inútiles en el espacio o en instalaciones de gran profundidad, donde se requiere un suministro de energía estable y autónomo durante décadas.

Como solución, los especialistas chinos desarrollaron elementos radiofotovoltaicos basados en estroncio-90, integrados en un sistema de concentración de luz mediante guías de onda. En la construcción se utilizan guías de onda multicapa hechas del cristal GAGG:Ce (granate de aluminio y galio con gadolinio, dopado con cerio), conocido como uno de los centelleadores más brillantes con un máximo de emisión en la zona verde del espectro (alrededor de 520 nm). Bajo la radiación del estroncio-90, el cristal emite luz que se dirige a los fotoelementos y se convierte en electricidad.

Las muestras experimentales mostraron un coeficiente de conversión de energía del 2,96 por ciento, significativamente superior a los valores de los sistemas radiofotovoltaicos tradicionales. Un elemento entregó una potencia de 48,9 microwatios, y un prototipo multimódulo alcanzó ya 3,17 milivatios. Se registraron una corriente de cortocircuito de 2,23 mA y una tensión de circuito abierto de 2,14 V. Según los investigadores, en el desarrollo se logró un equilibrio entre eficiencia y estabilidad operativa.

La prueba de durabilidad fue especialmente importante: las muestras fueron sometidas a irradiación electrónica equivalente a una dosis de radiación de medio siglo, y tras ese «plazo acelerado» la degradación del rendimiento luminoso fue de solo el 13,8 por ciento. Esto indica una alta reserva de robustez y hace que la tecnología sea adecuada para misiones a largo plazo.

Los científicos señalan que la arquitectura propuesta no requiere piezas móviles ni fuentes de energía externas, minimizando las pérdidas en la transmisión de la luz a los fotoelementos. Esta solución, según ellos, abre nuevas posibilidades para sistemas autónomos que deben funcionar sin mantenimiento durante décadas —desde naves espaciales hasta estaciones en aguas profundas.

No obstante, reconocen que la adopción masiva por ahora está limitada por las dificultades de producción industrial y el elevado coste del isótopo estroncio-90. Aun así, los resultados alcanzados ya pueden considerarse un gran paso en el desarrollo de baterías nucleares de nueva generación, capaces de proporcionar alimentación autónoma donde las fuentes de energía convencionales son impotentes.