Batteria al diamante da scorie nucleari: come funziona e cosa può alimentare davvero

di Redazione Ecoseven – 03/07/2026

Sì, è reale: l’Università di Bristol e la UK Atomic Energy Authority (UKAEA) hanno annunciato nel dicembre 2024 la prima batteria al diamante a carbonio-14 al mondo, capace di generare elettricità sfruttando il decadimento radioattivo delle scorie nucleari per un tempo paragonabile all’intera storia della civiltà umana. Non è fantascienza né un annuncio isolato: la tecnologia, sviluppata dallo spin-off Arkenlight, ha vinto il premio all’innovazione 2025 della IAEA (Agenzia Internazionale per l’Energia Atomica) ed è ora in fase di produzione pilota. Ma con un’avvertenza importante: questa batteria non alimenterà mai uno smartphone.

Come funziona la batteria al diamante

Il principio è quello di una cella betavoltaica: il carbonio-14, un isotopo radioattivo con un’emivita di 5.730 anni, viene estratto dai blocchi di grafite utilizzati come moderatori nei reattori nucleari a fissione dismessi. Il Regno Unito da solo ne conserva quasi 95.000 tonnellate come rifiuto radioattivo da smaltire. Il carbonio-14 estratto viene incapsulato all’interno di un diamante sintetico coltivato appositamente, che funge sia da schermo di sicurezza sia da semiconduttore.

Il diamante è il materiale più duro conosciuto: le radiazioni beta a corto raggio emesse dal carbonio-14 non riescono ad attraversarlo, restando completamente contenute all’interno della struttura cristallina. Nel frattempo, gli elettroni ad alta energia rilasciati dal decadimento vengono catturati dal diamante e convertiti direttamente in corrente elettrica — un meccanismo che il professor Tom Scott, dell’Università di Bristol, paragona a un pannello solare che invece della luce cattura elettroni.

Quanta energia produce, davvero

Qui va fatta una distinzione onesta, perché è il punto più frainteso della notizia: la potenza generata è bassissima. Secondo i dati diffusi dall’Università di Bristol, una batteria contenente 1 grammo di carbonio-14 eroga circa 15 joule al giorno — meno di quanto fornisce in un giorno una comune pila stilo AA, che ha una capacità energetica nell’ordine di 700 joule per grammo. La differenza sostanziale è nella durata: mentre una pila AA si esaurisce in 24 ore se utilizzata di continuo, la batteria al diamante impiegherebbe 5.730 anni per scendere al 50% della propria potenza.

In altre parole, l’energia totale erogata nell’arco della sua vita utile è enorme, ma il flusso istante per istante resta minimo — nell’ordine dei microwatt. Per questo motivo, la UKAEA e Arkenlight sono chiari nel dichiarare che questa tecnologia non è pensata per sostituire le batterie al litio in dispositivi che richiedono potenza elevata.

A cosa serve davvero questa tecnologia

Le applicazioni realistiche riguardano dispositivi a bassissimo consumo energetico, dove la caratteristica decisiva non è la potenza ma la durata nel tempo senza possibilità di sostituzione:

• Dispositivi medici impiantabili: pacemaker, impianti oculari e apparecchi acustici che non richiederebbero più interventi chirurgici per la sostituzione della batteria nell’arco della vita del paziente.
• Tecnologie spaziali: sensori, tag di identificazione a radiofrequenza (RF) e strumentazione su satelliti o veicoli spaziali, dove sostituire una batteria è semplicemente impossibile.
• Ambienti estremi o inaccessibili: dispositivi di monitoraggio in aree remote, sigillate o radioattive, dove l’intervento umano periodico è costoso o rischioso.
• Sicurezza e tracciamento a lungo termine: dispositivi di identificazione che devono restare operativi per decenni senza manutenzione.

Cosa significa concretamente

• Riduzione del rischio radioattivo: estraendo il carbonio-14 dai blocchi di grafite, la loro radioattività residua diminuisce, riducendo i costi e la complessità dello smaltimento di questi rifiuti come materiale a bassa attività. Secondo stime dell’UKAEA, lo smaltimento di rifiuti radioattivi a media attività costa circa 46.000 sterline al metro cubo, mentre quelli a bassa attività circa 3.000 sterline al metro cubo: ridurre la categoria di rischio ha quindi un impatto economico diretto.
• Non aspettarsi prodotti di consumo a breve termine: Arkenlight si trova ancora in fase di scale-up produttivo e sta lavorando a design che impilano più celle di carbonio-14, eventualmente abbinate a supercondensatori per gestire picchi di scarica più rapidi. Non esiste ancora un prodotto commerciale ampiamente disponibile.
• Non è un’alternativa alle batterie che conosciamo: per usi quotidiani come smartphone, auto elettriche o laptop, restano necessarie le batterie al litio tradizionali; la batteria al diamante occupa una nicchia specifica e complementare.

FAQ – Domande frequenti

La batteria al diamante da scorie nucleari è davvero reale o è solo un progetto teorico?

È reale: l’Università di Bristol e la UK Atomic Energy Authority ne hanno annunciato un prototipo funzionante a dicembre 2024, e lo spin-off Arkenlight ha vinto il premio all’innovazione 2025 della IAEA proseguendo verso la produzione pilota.

Quanto dura davvero questa batteria?

Il carbonio-14 utilizzato ha un’emivita di 5.730 anni: la batteria impiegherebbe circa questo tempo per scendere al 50% della propria potenza iniziale, un arco temporale paragonabile alla durata dell’intera civiltà umana documentata.

Questa batteria potrà mai sostituire quella del mio smartphone?

No. La potenza generata è nell’ordine dei microwatt, molto inferiore a quella di una comune pila AA. È pensata per dispositivi a bassissimo consumo che devono restare operativi per decenni o secoli senza sostituzione, non per l’elettronica di consumo ad alto assorbimento energetico.

È pericoloso avere del materiale radioattivo racchiuso in un diamante?

Secondo i ricercatori dell’Università di Bristol, no: il carbonio-14 emette radiazioni beta a corto raggio, che vengono completamente assorbite dalla struttura del diamante, il materiale più duro conosciuto. Nessuna radiazione a corto raggio riesce a fuoriuscire dalla struttura cristallina.

Quando sarà disponibile in commercio?

Non esiste ancora una data certa per un prodotto di largo consumo. Arkenlight è attualmente in fase di produzione pilota e sta lavorando al miglioramento dell’efficienza e alla scalabilità del processo produttivo, oltre a cercare investimenti per la fase successiva.

In breve

La batteria al diamante a carbonio-14, sviluppata dall’Università di Bristol con la UK Atomic Energy Authority e ora commercializzata dallo spin-off Arkenlight, è una tecnologia reale e funzionante che trasforma le scorie nucleari in una fonte di energia a bassissima potenza ma durata estremamente lunga (fino a 5.730 anni). Non sostituirà le batterie al litio nei dispositivi di uso quotidiano, ma apre applicazioni concrete per dispositivi medici impiantabili, tecnologie spaziali e sensori in ambienti inaccessibili, riducendo al contempo il volume di scorie nucleari ad alta pericolosità.

ATTENZIONE: Questo articolo ha finalità puramente informative. I dati su potenza e durata riportati sono quelli diffusi ufficialmente da Università di Bristol e UKAEA al momento della pubblicazione; trattandosi di una tecnologia in fase di sviluppo, le specifiche potrebbero evolvere nelle prossime fasi di scale-up produttivo. Fonti principali: Università di Bristol, Cabot Institute for the Environment, comunicato ufficiale “Diamond battery media release”, dicembre 2024; UK Atomic Energy Authority (UKAEA); World Nuclear News.