A partir de 1970, des chirurgiens parisiens ont implanté des stimulateurs cardiaques (pacemakers) fonctionnant avec une pile nucléaire. Au cours de la décennie qui a suivi environ 3 000 stimulateurs cardiaques atomiques ont été implantés dans le monde, principalement en France et aux États-Unis. Encapsulées dans du titane, les piles de ces appareils contenaient un isotope radioactif, généralement environ un dixième de gramme de plutonium 238, et pouvaient fonctionner pendant des décennies sans entretien.
Cette invention a soulagé des personnes qui, auparavant, devaient subir une intervention chirurgicale tous les deux ou trois ans pour remplacer la pile chimique de leur pacemaker.
Mais au fil du temps, il est devenu de plus en plus difficile de retrouver la trace de ces appareils radioactifs. Aux États-Unis, ils étaient censés être renvoyés au ministère américain de l’Énergie afin que le plutonium puisse être récupéré. Mais souvent, cela ne se faisait pas. Les médecins changeaient d’emploi, les fabricants faisaient faillite, les patients décédaient et les familles oubliaient la nature particulière du stimulateur cardiaque de leurs proches. Les matières radioactives finissaient dans les crématoriums et les cercueils.
La technologie n’a pas disparu
Les régulateurs du monde entier ont donc fini par interdire ces appareils. Le dernier pacemaker à pile nucléaire connu a été implanté en 1988. Après cela, à l’exception de quelques utilisations très spécialisées, dans des sondes spatiales et des phares automatiques au fin fond de la Sibérie, le développement et le déploiement des piles nucléaires a été interrompu.
Mais la technologie n’a pas disparu pour autant. Et la recherche a repris de plus belle au cours des dernières années sans pour autant aboutir encore à des applications commerciales très larges. Mais elles existent. L’an dernier, plusieurs entreprises et groupes de recherche à travers le monde ont annoncé des avancées techniques avec de nouveaux isotopes radioactifs qui, selon eux, vont remettre au goût du jour cette technologie et étendre son utilisation aux robots, aux drones, aux capteurs, aux fermes solaires, aux engins spatiaux, aux implants biomédicaux et aux infrastructures stratégiques et sensibles en leur offrant une source d’énergie de secours.
Plusieurs décennies et même plusieurs siècles de fonctionnement
L’Autorité britannique de l’énergie atomique (UKAEA), aux Etats-Unis, City Labs, basé à Miami, Infinity Power, à San Diego, Zeno Power, à Washington DC, en Chine, Beijing Betavolt New Energy et NorthWest Normal University, ont annoncé à la fois des avancées technologiques et la levée de fonds pour développer et éventuellement commercialiser de nouvelles piles nucléaires à semi-conducteurs. Betavolt aurait même commencé une production en petite série.
Si ces nouvelles piles de taille et de puissance très différentes s’annoncent plus performantes, plus miniaturisées et plus faciles à recycler, leur attrait réside toujours, comme pour la première génération, dans leur durée de vie extraordinairement longue. Elle atteint plusieurs décennies et avec certains isotopes radioactifs aujourd’hui testés peut-être même plusieurs siècles. Elles peuvent fournir bien plus d’énergie, bien plus longtemps et dans des boîtiers bien plus légers que n’importe quelle batterie chimique. Et cette technologie fonctionne sans problème et peut être utilisée en toute sécurité.
Capturer l’énergie du rayonnement
Pour autant, très peu d’entreprises ont réussi à trouver un véritable marché pour leurs piles et à créer un produit qui soit compétitif et ait un réel impact. Une partie du problème, qui lui n’a pas changé depuis 50 ans, est qu’il n’existe pas de bonne solution pour les suivre et s’assurer qu’elles sont éliminées correctement à la fin de leur durée de vie. Car elles contiennent, même en petite quantité, des matières radioactives.
Les piles nucléaires ne sont pas de minuscules réacteurs et n’ont rien à voir avec le fonctionnement de ces derniers. Elles ne produisent pas de l’énergie par fission des atomes après un bombardement neutronique et à la suite d’une réaction en chaîne. Elles se contentent de capturer l’énergie provenant du rayonnement émis spontanément par la désintégration lente des noyaux atomiques.
La plupart des groupes de recherche qui développent des piles nucléaires se concentrent sur l’exploitation de l’énergie provenant d’isotopes radioactifs du nickel et de l’hydrogène. Des semi-conducteurs adjacents absorbent le rayonnement libéré par les noyaux des radio-isotopes et le convertissent en courant électrique. Dans d’autres modèles, des dispositifs thermoélectriques convertissent la chaleur produite par le rayonnement émis en électricité.
On imagine assez facilement que le potentiel commercial pour de telles batteries est considérable. Qui n’a pas rêvé d’avoir un téléphone, un appareil photo, un ordinateur, un système d’éclairage qui ne doivent jamais être rechargés ou même branchés. Maintenant, si l’utilisation de piles atomiques se généralise un jour, ce sera d’abord, pour des raisons de coûts élevés et de contrôle, dans des robots ou des équipements stratégiques et sensibles.
