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2020年9月2日

StartupBeat 創科鬥室

核廢料電池為微設備供電數千年

現時坊間常用的鋰離子電池,能短時間內輸出澎湃電能,但只可連續運作幾小時。英國布里斯托大學的研究團隊,創立了一間名為Arkenlight的初創,主要利用放射性的核廢料(例如碳14),製成人工晶體電池【圖】,足以作為物聯網等微型設備,提供數千年的穩定電力。

當宇宙射線撞擊大氣的氮原子時,就會自然形成同位素碳14,其元素半衰期長達5730年。Arkenlight團隊的科學家,從石墨塊提取碳14,製成釋出β射線人工晶體,為核電池提供持久動力;當核電量耗盡時會衰減到穩定狀態,不會剩下任何核廢料。

事實上,核電池在半世紀前已經面世,最初用於遠程控制,或長期使用的設備上。隨着核材料自然衰變,碳14會發出高能電子(或稱為β粒子的正電子),再撞擊半導體材料產生電流。簡單而言,其原理有點似太陽能電池板,不同是半導體吸收β粒子,而不是來自太陽的光子。

少於100磅的碳14同位素,足以製成數百萬枚核電池,它以放射性材料作電源,但所用的β粒子都是低能量,並能夠被輕易屏蔽。在完善防護的設備內,核電池不會釋放危險輻射,適合用於心臟起搏器、人造衞星或傳感器上。

英科企研伽馬伏特電池

科技媒體Wired報道,Arkenlight亦有研發伽馬伏特電池,該技術可從核廢料倉庫吸收伽馬射線發電。公司正計劃在2024年,將其首批商用核電池推出市場;近日獲得歐洲太空總署(ESA)合約,計劃為人造衞星加裝核電池,藉發出微弱的無線電訊號,以RFID(無線射頻)標籤衞星。

 

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