La energía betavoltaica es una forma de obtener electricidad portátil ordinaria del proceso orgánico de desintegración radiactiva. Los elementos radiactivos en el mundo siempre están decayendo y liberando electrones. Dado que la electricidad es solo una corriente de electrones que viajan en la misma dirección, los expertos en tecnología energética han buscado durante mucho tiempo estos elementos para proporcionar una alternativa eficiente, segura, duradera, ecológica y pequeña a otros sistemas de baterías que proporcionan energía.
Todos entendemos el modelo estable de un átomo, con el núcleo rodeado por una nube de electrones que pueden ir o venir. Pero ciertos tipos de elementos, llamados isótopos radiactivos, se comportan de manera bastante diferente con el tiempo. Estos isótopos, como el hidrógeno «pesado» o el molibdeno-100, pasan por un proceso continuo llamado descomposición. El núcleo se «desintegra», lo que da como resultado un neutrón menos y un protón más, liberando así un solo electrón a la vez. Estos electrones de alta energía y alta velocidad se denominan partículas beta.
La tecnología betavoltaica aprovecha estos electrones perdidos como fuente de energía eléctrica. Una unidad que funciona con energía betavoltaica debe contener un isótopo radiactivo apropiado, así como otro componente llamado semiconductor que ayuda a enrutar los electrones individuales hacia la electricidad. Aunque la energía betavoltaica se ha teorizado durante décadas, ahora está ganando popularidad práctica como una forma de producir baterías muy eficientes y de muy larga duración apodadas baterías “nucleares”.
Hay varios desafíos que enfrentan los desarrolladores de energía betavoltaica confiable. Por ejemplo, a veces el isótopo reabsorbe esos electrones flotantes, por lo que ya no están libres para convertirse en electricidad. Esto podría resolverse desarrollando semiconductores especiales de silicio. En segundo lugar, el isótopo puede reaccionar con el semiconductor de una manera inútil que lo hace menos eficiente. Además, la tasa de desintegración puede ser demasiado lenta para alimentar algo grande, como una nave espacial.
Es casi tan importante explicar qué no es la energía betavoltaica, a diferencia de lo que es. La betavoltaica no tiene nada que ver con la forma en que los reactores nucleares producen electricidad en centrales eléctricas gigantes. Los reactores nucleares deben forzar reacciones nucleares masivas, como la fisión y la fusión, para producir energía a partir de elementos muy inestables. Betavoltaics, sin embargo, no es una versión miniaturizada de una planta de energía que puede caber dentro de una batería. Es una tecnología completamente diferente y no debe confundirse con los peligros o el misterio de otras energías nucleares. Probablemente no se produzcan desechos radiactivos y ciertamente no hay amenaza de fusión nuclear.