Une batterie qui n’a pas besoin d’être rechargée pendant plus de 30 ans : les États-Unis veulent y parvenir grâce à un matériau que personne ne voudrait avoir près de soi

27/09/2026 12:30

Mis à jour le

27/09/2026 12:30

Faire fonctionner certains équipements pendant des années sans remplacer leurs batteries reste un défi pour l’industrie aérospatiale ainsi que pour les systèmes de surveillance installés dans des zones reculées. Les panneaux solaires ne sont pas toujours praticables, et les batteries chimiques ont une capacité limitée, en particulier dans les dispositifs qui doivent fonctionner de manière continue. Afin de résoudre ce problème, les États-Unis étudient une technologie capable de produire de l’électricité pendant des décennies à partir d’un matériau qui nécessite habituellement un stockage contrôlé.

Cette initiative bénéficie d’un financement de 3,37 millions de dollars de la part de DARPA, l’agence de recherche du Département de la Défense américain, et est dirigée par l’Université d’État de Morgan. Sous le nom SYMPHONEE, ce projet vise à développer une batterie nucléaire qui exploiterait les rayonnements du strontium-90 pour alimenter en électricité des dispositifs électroniques sur une longue période. Sa principale particularité est qu’elle n’a pas besoin d’être rechargée pour continuer à produire de l’électricité, bien que son développement doive encore surmonter d’importantes difficultés techniques et de sécurité.

Le strontium-90 permet de générer de l’électricité sans dépendre d’une source d’énergie externe.

La technologie étudiée par ce consortium américain est appelée béta-voltaïsme et utilise des semi-conducteurs pour transformer l’énergie de certaines émissions radioactives en courant électrique. Lorsque les particules bêta traversent ces matériaux, elles transfèrent une partie de leur énergie et génèrent des charges électriques qui peuvent être exploitées grâce à un circuit. Son fonctionnement est similaire à celui d’une cellule photovoltaïque, à ceci près qu’elle n’a pas besoin de lumière solaire, car l’énergie provient de la désintégration même du matériau radioactif.

Le strontium-90 est particulièrement intéressant pour cette application, car son période de demi-vie est d’environ 29 ans, intervalle pendant lequel son activité radioactive diminue de moitié. De plus, sa transformation en yttrium-90 génère un deuxième élément radioactif qui émet également des particules bêta avant de se transformer en zirconium stable. Cette chaîne de désintégration permet d’obtenir une source d’énergie prolongée, bien que la production d’électricité diminue progressivement avec le temps et ne garantisse pas une puissance constante tout au long de la durée de vie du dispositif.

Les applications possibles de cette technologie concernent principalement des équipements qui ont besoin d’une alimentation électrique faible, mais continue pendant des périodes particulièrement longues. On y trouve notamment les instruments scientifiques installés dans des endroits inaccessibles, les capteurs de surveillance, certains systèmes sous-marins ainsi que les dispositifs utilisés dans les missions spatiales. Cependant, l’augmentation de la quantité d’électricité disponible reste l’une des principales limites des batteries betavoltaïques, dont la puissance dans les applications commerciales se situe généralement dans la gamme des nanovatts ou microvatts.

Les États-Unis souhaitent multiplier la puissance de ces batteries, mais d’importants obstacles persistent encore.

Le programme Rads to Watts de DARPA se fixe comme l’un de ses objectifs d’atteindre une densité de puissance supérieure à 10 watts par kilogramme, un critère qui permettrait d’élargir les applications de ces dispositifs. Des recherches antérieures ont déjà démontré qu’il est possible d’augmenter la production électrique en combinant des matériaux radioactifs et des semi-conducteurs. En effet, une étude publiée dans Scientific Reports a proposé une batterie d’un watt composée de 35 modules, avec des couches de strontium-90 de 45 micromètres intercalées entre des diodes en silicium afin d’exploiter l’énergie des particules émises.

Les essais de cette recherche ont enregistré des taux de conversion allant de 16 % à 19 %, bien que les tests aient utilisé un accélérateur d’électrons pour simuler les émissions radioactives. Par conséquent, ces résultats ne prouvent pas qu’il existe déjà une batterie au strontium-90 capable de maintenir de tels rendements pendant des décennies.

La sécurité conditionnera également toute application commerciale ou militaire de cette technologie, car le strontium-90 représente des risques pour la santé s’il pénètre dans l’organisme et peut s’accumuler dans les os en raison de son comportement chimique similaire à celui du calcium. Son récupération à partir des déchets nucléaires exige des processus de séparation et de purification, ainsi que des systèmes d’encapsulation et de protection adéquats pour éviter toute exposition et toute libération accidentelle du matériau.