手機「核電池」5000年不用充電

手機「核電池」5000年不用充電
我們想讓你知道的是

雖然通訊技術發展一日千里,現時儲電技術進步幅度卻仍然緩慢,已成為阻礙智能手機,甚至即將來臨的物聯網產品發展的主要因素之一。

文:王扇芹

在戶外手機突然無電,恰巧沒有攜帶外置充電器,要耐心等待手機重新充電啟動,才再次與外界聯繫。雖然通訊技術發展一日千里,現時儲電技術進步幅度卻仍然緩慢,已成為阻礙智能手機,甚至即將來臨的物聯網產品發展的主要因素之一。

目前,能夠多次充電的電池,主要以鋰離子(lithium ions)物料製造,過去僅透過不斷增加其體積及鋰離子密度,加強儲電能力。

不過三星Note 7推出後,發生多宗自燃爆炸事故,最終更須進行全球回收,反映隨着儲電能力增加,電池不穩定性愈強,若沒有穩妥的安全設計,容易造成意外。

發明新一代電池,取代現有的鋰離子充電池,成為愈來愈被重視的課題。英國布里斯托大學(University of Bristol)一個由物理學家及化學家組成的科研團隊,上月製造出一款人工鑽石,若受到核幅射影響,將產生微弱電流,有望成為可長久使用的「核電池」。

目前主流的發電方式,是將各種能源轉換成動能,推動發電機內的磁鐵轉動,中間的金屬線受磁場影響產生電流。新電池只要將人工鑽石放近幅射來源,就能夠產生電流,當中沒有任何需要移動的組件,故只要放射源持續產生幅射,就可不斷產生電流,毋需多次充電,亦不會產生任何廢氣破壞環境。

科研團隊認為,有關技術更可以利用由核電廠產生的核廢料作為原料。他們正研究使用具放射性碳14作為核電池材料,除了發電效率更高外,由於部分核電廠利用石墨吸收核分裂產生的中子,作為核反應時的減速劑,故石墨表面亦因吸收過多中子,而出現具放射性的碳14。

人工鑽石包含碳14

單在英國,估計有9.5萬噸石墨用於核電廠而被棄置。研究人員相信,只要從中提煉碳14成為核電池,就可減低存放核廢料造成的潛在風險及存放成本。另一方面,碳14的放射性粒子穿透率低,在外層用堅硬的人工鑽石包裹,用戶將不會受幅射影響,而且碳14的半衰期高達5730年,意味該電池可以安全地使用超過數千年而毋需更換原料或充電。

由於需要利用人工鑽石及提煉放射性元素等技術,可以預期製作一枚核電池成本不菲,市民亦會憂慮一旦電池破裂,內裏的幅射將會對社區造成危害,故短期內仍難以商品化。

不過研究人員指出,難以經常充電的電子產品,包括在外太空運作的人造衞星及星空探測器、心臟起搏器、太空船及無人機等,或對核電池的需求較大。至於會否有一款數千年不用充電的智能手機,或許要待成本及安全問題完全解決後,才有機會推出市面。

相關文章可參考:

節錄一月份《信報財經月刊》Android揭頁版iOS揭頁版

責任編輯:歐嘉俊
核稿編輯:鄭家榆