Torna a far discutere la batteria nucleare al carbonio-14 messa a punto in Cina, un dispositivo che secondo i suoi sviluppatori potrebbe continuare a produrre energia per un tempo che sfida l’immaginazione. Non è la prima volta che si sente parlare di soluzioni simili, con durate presentate spesso come quasi infinite, almeno per la scala umana, visto che i numeri arrivano a parlare di migliaia di anni. Il rischio, però, è quello di lasciarsi trascinare dall’entusiasmo, perché quel dato colossale fa riferimento all’emivita dell’elemento radioattivo e non alla reale efficienza costante del dispositivo. Detto questo, resta una tecnologia con un potenziale enorme, e non stupisce che diversi paesi ci stiano lavorando. La Cina, in questo campo, gioca decisamente in prima fila.
Il progetto più recente porta il nome di Qianjiyuan Tianshu e nasce come evoluzione di un prototipo precedente, lo Zhulong-1, conosciuto anche come Candle Dragon-I e presentato nel 2024. Alla base c’è l’isotopo carbonio-14 abbinato a un trasduttore in carburo di silicio sviluppato interamente in Cina. Per capire come funziona serve fare un passo indietro. A differenza delle normali batterie chimiche, quelle radioisotopiche generano elettricità sfruttando il decadimento naturale di materiali radioattivi, ed è proprio questo il segreto della loro longevità. Una caratteristica che le rende perfette per le missioni spaziali, ma anche per alimentare sensori piazzati in zone impossibili da raggiungere o persino dispositivi medici impiantabili nel corpo umano.
I numeri del nuovo prototipo cinese
Sistemi di questo tipo non sono affatto una novità assoluta. La NASA li ha usati sulle sonde Voyager e sul rover Curiosity, mentre la Cina li ha impiegati nelle missioni lunari Chang’e-3 e Chang’e-4. Cosa rende speciale questa nuova versione, allora? Il team di sviluppo assicura che il Qianjiyuan Tianshu impiega il 22 per cento di materiale radioattivo in meno rispetto alla generazione precedente, offrendo però una potenza 2,6 volte superiore, il tutto mantenendo invariate tensione operativa e stabilità. Numeri che, se confermati, segnano un salto notevole.
Tra le migliorie spiccano una più stretta integrazione tra la sorgente radioattiva e il sistema di conversione, una struttura tridimensionale impilata che sfrutta meglio lo spazio disponibile e un sistema di gestione della micro-potenza con sensori integrati per il funzionamento autonomo. Il cuore di tutto resta il carburo di silicio, un semiconduttore che converte direttamente gli elettroni beta emessi dal carbonio-14 in corrente elettrica. Il principio ricorda quello di un pannello solare, solo che al posto della luce entrano in gioco le particelle prodotte dal decadimento radioattivo.
Sul piano tecnico i dati parlano chiaro. La batteria nucleare occupa appena 16,8 centimetri cubi, impiega 129 millicurie di carbonio-14, eroga una corrente di 0,713 microampere con una tensione di 2,06 volt e raggiunge una potenza massima di 1,13 microwatt. Il volume è stato ridotto del 17 per cento rispetto al modello precedente, mentre la densità di potenza volumetrica risulta circa 15 volte superiore. Rimane un ultimo numero, quello che finisce sempre nei titoli più roboanti ma che va maneggiato con cautela. L’autonomia teorica è legata all’emivita del carbonio-14, pari a 5.730 anni. In questo lasso di tempo il dispositivo continua a generare energia, certo, ma subisce anche un decadimento progressivo della potenza che riduce lentamente l’elettricità prodotta.