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Avere dispositivi con una carica che non finisce mai è un desiderio comune a moltissime persone, ma la realtà quotidiana resta ancora parecchio lontana da questo scenario. Ci sono però contesti precisi in cui le batterie nucleari potrebbero davvero cambiare le regole del gioco, soprattutto quando sostituire una pila si trasforma in un’operazione complicata, scomoda o semplicemente poco pratica. È qui che entra in scena la promessa del diamante nucleare, una tecnologia che non punta a far durare due giorni uno smartphone ma a tenere in vita per tempi lunghissimi oggetti molto più piccoli e silenziosi.
Il punto di partenza è abbastanza controintuitivo. Una delle applicazioni più interessanti di queste batterie non riguarda la potenza, anzi. Si parla di fornire pochissima energia, una quantità quasi irrisoria, ma di farlo in modo continuo e potenzialmente per periodi estremamente lunghi. Una logica completamente diversa da quella a cui siamo abituati con gli accumulatori tradizionali, che offrono tanta energia tutta insieme e poi chiedono di essere ricaricati o sostituiti.
Il progetto di Nuclear Diamond Batteries e AtomiQ
A lavorare su questa idea sono Nuclear Diamond Batteries e la sua controllata AtomiQ, che stanno studiando un sistema pensato in modo specifico per i sensori IoT a bassissimo consumo. Si tratta di quei piccoli dispositivi che raccolgono dati e li inviano a intervalli regolari, senza bisogno di schermi, processori potenti o funzioni particolarmente energivore. Proprio per questo rappresentano il terreno ideale per una fonte di alimentazione che produce poco ma non si ferma mai.
La scelta di puntare su questo tipo di dispositivi non è casuale. Un sensore di questo genere passa gran parte del tempo in attesa e lavora soltanto per brevi istanti, quindi non ha bisogno di un flusso di energia abbondante. Gli serve piuttosto una riserva affidabile, capace di garantire il funzionamento nel tempo senza interventi esterni. Ed è esattamente quello che le due aziende vogliono offrire con la loro soluzione.
Come funziona la batteria betavoltaica con accumulo
Il cuore del sistema è una batteria betavoltaica abbinata a una piccola unità di accumulo. Il principio, spiegato in termini semplici, è questo. Il decadimento di un materiale radioattivo genera elettricità in maniera costante, giorno e notte, senza pause. Si tratta però di una quantità di corrente minima, troppo debole per alimentare direttamente un dispositivo nel momento in cui deve svolgere il suo compito.
Per aggirare il problema, l’energia prodotta viene raccolta lentamente all’interno di un condensatore o di un supercondensatore, che funziona un po’ come un serbatoio. La batteria lo riempie goccia dopo goccia e, quando la riserva accumulata diventa sufficiente, il sensore si attiva. A quel punto effettua una misurazione e trasmette i dati raccolti, consumando in pochi istanti l’energia messa da parte con pazienza.
Terminata l’operazione, il dispositivo torna in uno stato di attesa e il ciclo riparte da capo. Il condensatore ricomincia a caricarsi grazie al flusso continuo della batteria betavoltaica, fino al momento in cui ci sarà di nuovo abbastanza energia per una nuova lettura e un nuovo invio. Un meccanismo che alterna lunghe fasi di raccolta a brevi momenti di attività, pensato proprio per quei sensori IoT che devono restare operativi a lungo senza che qualcuno debba occuparsi di cambiare la loro batteria.
Fonte: TecnoAndroid
