原子能电池民用究竟能不能行?
所谓原子能电池,又叫做核电池或放射性同位素电池,工作原理是利用核同位素衰变释放能量。当放射性物质衰变时,能够释放出带电粒子,通过半导体转换器吸收转化为电能。
前段时间,北京一家名为“贝塔伏特新能科技有限公司”的企业月初时宣布,他们已经成功研制出微型原子能电池,号称能够实现 50 年稳定自发电。更厉害的是还无需充电,无需维护!
贝塔官方表示,这种民用原子能电池已经进入中试阶段,即将量产投入市场。适用领域方面,这款原子能电池可满足航空航天、AI 设备、医疗器械、MEMS 系统、高级传感器、小型无人机和微型机器人等长续航多场景下的电力供应。
技术层面,该产品融合镍 63 核同位素衰变技术和中国第一个金刚石半导体(第 4 代半导体)模块,成功实现原子能电池的微型化、模块化和低成本,开启民用化的进程。同时,其能量密度是三元锂电池的 10 倍以上,在 1 克电池中可存储 3300 毫瓦时,针对针刺和枪击不起火,不爆炸。
虽然核电池技术取得了突破,但要真正普及还面临不少挑战。
1.有放射性污染
核电池由放射性同位素热源和热电电池组成。它们依靠热电效应来发电。我们都知道,放射性同位素具有很强的污染放射性同位素的能力。虽然目前的技术可以将放射性污染的概率降低到很低的水平,但一旦发生污染,将给地球环境和全人类带来不可逆转的危害。
2.成本高
毅力号火星车上的核电池成本高达7000万美元,原子弹所需的放射性同位素制造成本高达5万美元/克。
3、制造难度大
受限于目前人类科技水平,即使在美国,核电池的原材料钚的年产量也只有几百克。此外,核电池的技术非常复杂,甚至需要在核裂变过程中提取材料。随着工业化的发展,自然不会普及。
4、能量转化率低
由于核电池依靠热电效应发电,受限于热能转换材料的性能,只有10%-20%的热能会被利用,其余的能量将被浪费,无法转化。无法普及的原因之一。
在能源缺乏的当下,核能源一直是一种被期望的能源。
在民用的情况下,假如损坏使得核材料外露,我们几乎是无法察觉的。在几天内其产生的电离辐射会直接引起体内细胞中DNA的损伤,产生癌变、先天性畸形等情况,你会选择使用吗?
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