Ondas Gravitacionales, confirmación del mito.

La energía que tenemos a mano y no se encuentra adecuadamente explotada.

Los términos batería atómica, pila atómica, batería nuclear, batería de tritio y generador de radioisótopos se emplean para describir un dispositivo que usa las emisiones de un isótopo radioactivo para generar electricidad. Del mismo modo que los reactores nucleares, estas baterías generan electricidad a partir de la energía atómica, pero se diferencian de ellos en que no usan una reacción en cadena. Comparados con otras baterías resultan muy costosos, pero tienen una vida útil muy larga y una gran densidad de energía. Por ello se usan generalmente en equipos que deben funcionar sin ser atendidos durante largos períodos de tiempo, como naves espaciales y estaciones científicas automáticas en lugares remotos.

La tecnología de baterías nucleares comenzó en 1913, cuando Henry Moseley demostró por primera vez la célula Beta, y recibió una atención considerable para aplicaciones que requieren fuentes de energía de larga duración para usos aeroespaciales durante los años 50 y 60. A lo largo de los años se han desarrollado muchos tipos y métodos. Los principios científicos son bien conocidos, pero la moderna nanotecnología y los nuevos semiconductores de banda ancha han creado nuevos dispositivos, así como propiedades materiales interesantes que no estaban disponibles anteriormente.

Actualmente se están desarrollando baterías que usan la energía de la desintegración de los radioisótopos para proporcionar energía durante largos períodos de tiempo (10-20 años). Las técnicas de conversión se pueden agrupar en dos tipos: térmica y no térmica. Los conversores térmicos (cuya potencia de salida es función de una diferencia de temperatura) incluyen generadores termoeléctricos y termoiónicos. Los conversores no térmicos (cuya potencia de salida no es una función de una diferencia de temperatura) extraen una fracción de la energía incidente cuando se transforma en calor en lugar de utilizar la energía térmica para mover electrones en un circuito. Las baterías atómicas tienen generalmente una eficiencia de 0.1–5%. Los generadores beta-voltaicos tienen un 6–8%.

Un equipo de científicos trabaja en los detalles de un prototipo de pila atómica basada en el proceso de descomposición radioactiva para alcanzar una esperanza de vida diez veces superior a las de otros prototipos similares. Polémica, además de armar la gorda entre las filas de ecologistas, esta tecnología podría sustituir la que se usa actualmente para implantes quirúrgicos.

Un conversor termoiónico consiste en un electrodo caliente que emite electrones hacia un electrodo más frío, produciendo una potencia eléctrica útil. Se usa vapor de cesio para optimizar el funcionamiento de los electrodos.

Generadores termoeléctricos

Un conversor termoeléctrico consiste en una conexión serie de termopares, que convierten el calor liberado por la desintegración de un material radioactivo en electricidad usando el efecto Seebeck. Los termopares metálicos tienen una eficiencia baja en la conversión temperatura-electricidad. Sin embargo, usando materiales semiconductores como el telurio de bismuto o el silicio-germanio, se pueden conseguir eficiencias de conversión muchos mayores. Alcanzan un rendimiento de hasta un 10%.

Células termo-fotovoltaicas

Usan el mismo principio que las células fotovoltaicas, excepto que convierten la luz infrarroja (y no la luz visible) emitida por una superficie caliente, en electricidad. Las células termo-fotovoltaicas tienen una eficiencia ligeramente superior a los pares termoeléctricos y se pueden combinar con ellos, doblando en teoría la eficiencia.

Generadores de carga directa

En el primer tipo, los generadores principales consisten en un condensador que se carga por la corriente de las partículas cargadas de una capa radiactiva depositada en uno de los electrodos. El espacio entre los electrodos puede ser el vacío o un dieléctrico. Se pueden utilizar partículas con carga negativa (partículas beta) o positiva (partículas alfa, positrones o fragmentos de fisión). Aunque esta forma de generador nuclear-eléctrico se remonta a 1913, lo altos voltajes y muy bajas corrientes que proporciona hacen que se hayan desarrollado pocas aplicaciones en el pasado. Actualmente se usan sistemas de osciladores/transformadores para reducir el voltaje, seguidos de rectificadores para transformar la corriente alterna de salida de nuevo en contínua.

Fue el físico inglés Henry Moseley quien construyó el primero de estos generadores. Su dispositivo consistía en una esfera de cristal, con su superficie interior plateada, y un emisor de radio montado en el extremo de un cable en el centro. Las partículas cargadas del radio creaban un flujo de electricidad al moverse rápidamente del radio a la parte interior de la superficie de la esfera. En un momento tan tardío como 1945, el modelo de Moseley sirvió como guía para el desarrollo de otros generadores experimentales de electricidad a partir de las emisiones de elementos radiactivos.

Beta-voltaicos

Estos generadores de corriente eléctrica usan la energía de una fuente radiactiva emisora de partículas beta (electrones). Una fuente común es el tritio, un isótopo del hidrógeno. A diferencia de la mayoría de las fuentes de energía nucleares, que usan la radiación nuclear para generar calor que posteriormente se convierte en electricidad (generadores termoeléctricos y termoiónicos), los generadores beta-voltaicos usan un proceso de conversión no térmico.

Los generadores beta-voltaicos se adaptan especialmente bien a las aplicaciones de baja potencia en las que se requiere una gran duración de la fuente de energía, como en dispositivos médicos implantables y aplicaciones aeroespaciales.