原子能電池民用究竟能不能行?
所謂原子能電池,又叫做核電池或放射性同位素電池,工作原理是利用核同位素衰變釋放能量。當放射性物質衰變時,能夠釋放出帶電粒子,通過半導體轉換器吸收轉化為電能。
前段時間,北京一家名為“貝塔伏特新能科技有限公司”的企業月初時宣布,他們已經成功研制出微型原子能電池,號稱能夠實現 50 年穩定自發電。更厲害的是還無需充電,無需維護!
貝塔官方表示,這種民用原子能電池已經進入中試階段,即將量產投入市場。適用領域方面,這款原子能電池可滿足航空航天、AI 設備、醫療器械、MEMS 系統、高級傳感器、小型無人機和微型機器人等長續航多場景下的電力供應。
技術層面,該產品融合鎳 63 核同位素衰變技術和中國第一個金剛石半導體(第 4 代半導體)模塊,成功實現原子能電池的微型化、模塊化和低成本,開啟民用化的進程。同時,其能量密度是三元鋰電池的 10 倍以上,在 1 克電池中可存儲 3300 毫瓦時,針對針刺和槍擊不起火,不爆炸。
雖然核電池技術取得了突破,但要真正普及還面臨不少挑戰。
1.有放射性污染
核電池由放射性同位素熱源和熱電電池組成。它們依靠熱電效應來發電。我們都知道,放射性同位素具有很強的污染放射性同位素的能力。雖然目前的技術可以將放射性污染的概率降低到很低的水平,但一旦發生污染,將給地球環境和全人類帶來不可逆轉的危害。
2.成本高
毅力號火星車上的核電池成本高達7000萬美元,原子彈所需的放射性同位素制造成本高達5萬美元/克。
3、制造難度大
受限于目前人類科技水平,即使在美國,核電池的原材料钚的年產量也只有幾百克。此外,核電池的技術非常復雜,甚至需要在核裂變過程中提取材料。隨著工業化的發展,自然不會普及。
4、能量轉化率低
由于核電池依靠熱電效應發電,受限于熱能轉換材料的性能,只有10%-20%的熱能會被利用,其余的能量將被浪費,無法轉化。無法普及的原因之一。
在能源缺乏的當下,核能源一直是一種被期望的能源。
在民用的情況下,假如損壞使得核材料外露,我們幾乎是無法察覺的。在幾天內其產生的電離輻射會直接引起體內細胞中DNA的損傷,產生癌變、先天性畸形等情況,你會選擇使用嗎?
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