Batterie nucleari: 50 anni senza ricarica, e nessuno le vende?

La cinese Betavolt aveva promesso per il 2025 una batteria nucleare da 1 watt: abbastanza per avvicinarsi allo smartphone che non si scarica mai. Ne abbiamo parlato tutti, chi di meno e chi di più (qualcuno ossessivamente, al solito scopo di clickbait). Bene. Cioè male: non è arrivata. Nel frattempo, però, la californiana Infinity Power ha dichiarato un’efficienza del 60% (contro il 10% della concorrenza), in Giappone hanno presentato la prima batteria ricaricabile a uranio e la Corea del Sud ha costruito un prototipo betavoltaico al carbonio-14. Questo per dire cosa? Che le batterie nucleari esistono, funzionano e non irradiano nessuno. Quello che ancora non fanno, semmai, è produrre abbastanza energia per accendere qualcosa di più complesso di un sensore.

Come funzionano le batterie nucleari (e perché non esplodono)

Un isotopo radioattivo (nichel-63, carbonio-14, americio) decade naturalmente emettendo particelle beta: elettroni a bassa energia. Un semiconduttore (spesso un diamante sintetico) cattura quegli elettroni e li converte in corrente. Un po’ come un pannello solare, solo che al posto della luce c’è il decadimento atomico. La differenza fondamentale con le centrali nucleari è che qui non c’è nessuna reazione a catena, nessuna fissione, nessun rischio di fusione del nocciolo. Le particelle beta del nichel-63 si fermano con un foglio di alluminio. A fine vita l’isotopo si trasforma in rame stabile: niente scorie, niente radiazioni residue.

La BV100 di Betavolt, il prototipo più noto, misura 15×15×5 millimetri (più piccola di una moneta) e genera 100 microwatt a 3 volt. La struttura è modulare: strati alternati di nichel-63 e diamante, collegabili in serie o in parallelo per aumentare la potenza. Sulla carta, una batteria nucleare che dura 50 anni, non prende fuoco, funziona da -60°C a 120°C e non ha bisogno di manutenzione. Il problema? Quei 100 microwatt sono lo 0,01% dell’energia necessaria a uno smartphone. Per capirci: un telefono richiede tra 2 e 6 watt. Siamo a quattro ordini di grandezza di distanza.

La corsa (lentissima) tra Cina e Stati Uniti

La tecnologia betavoltaica non è nata ieri. I primi pacemaker nucleari risalgono agli anni ’70: alimentati a plutonio-238, duravano decenni senza sostituzione. Li hanno abbandonati perché il plutonio è tossico, i dispositivi erano ingombranti e le batterie al litio hanno risolto il problema a un costo (e un rischio) molto inferiore. L’ultimo pacemaker nucleare conosciuto è stato impiantato nel 1988.

Oggi la partita è diversa. Betavolt, inserita nel 14° Piano Quinquennale cinese, ha sviluppato il prototipo più miniaturizzato al mondo ma secondo IEEE Spectrum (agosto 2025) era ancora in cerca di licenza e finanziamenti per la versione da 1 watt. La promessa del lancio commerciale nel 2025 è rimasta sulla carta. Dall’altra parte del Pacifico, come detto, Infinity Power ha ottenuto il supporto del Dipartimento della Difesa USA e dichiara un’efficienza di conversione superiore al 60%: sei volte meglio della concorrenza. Il suo approccio elettrochimico (anziché con semiconduttore) potrebbe cambiare i rapporti di forza, ma anche qui manca ancora un prodotto commerciale. In Corea del Sud il DGIST ha costruito nel marzo 2025 un prototipo betavoltaico al carbonio-14, e il Giappone ha presentato la prima batteria ricaricabile a uranio. Il mercato delle batterie a radioisotopi, oggi stimato a circa 520 milioni di dollari, potrebbe raggiungere i 760 milioni entro il 2030.

Batterie nucleari, a cosa servono (davvero)

Ecco, il punto è questo: le batterie nucleari non sostituiranno il caricabatterie del telefono. Non domani, e probabilmente neanche nel prossimo decennio. La loro forza sta in un’altra dimensione: alimentare dispositivi che devono funzionare per anni in luoghi dove nessuno andrà mai a cambiare una pila. Sensori sul fondo dell’oceano, stazioni meteorologiche nell’Artico, sonde nello spazio profondo (i rover marziani Curiosity e Perseverance usano già generatori a radioisotopi). Pacemaker e neurostimolatori che non richiedono interventi chirurgici per la sostituzione. Sistemi di monitoraggio ambientale in zone contaminate. Insomma: poca potenza, molta pazienza.

Il paradosso delle batterie nucleari è tutto qui. Sono la tecnologia più resistente e longeva che abbiamo, in un mondo che vuole tutto subito e con molta potenza. Chi vincerà la corsa alla commercializzazione dovrà risolvere due problemi: aumentare la potenza di almeno un paio di ordini di grandezza e convincere i regolatori (e l’opinione pubblica) che “nucleare” non significa per forza pericoloso.

Una sfida di pazienza, per una batteria che di pazienza ne ha da vendere.

Approfondisci

Le batterie nucleari sono solo l’ultimo capitolo di una storia che Futuro Prossimo segue da tempo. Betavolt aveva già fatto parlare di sé con il prototipo BV100 da 50 anni di autonomia, mentre una strada parallela passa dai cristalli verdi all’americio, con una batteria 8000 volte più efficiente delle precedenti. E nel frattempo il Regno Unito ha svelato il primo diamante al carbonio-14: una batteria che potrebbe durare millenni.