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2 人回報8 個月前
一個轟動全球的消息
中國企業成功研發出
可用50年的自發電核電池
首款產品BV100成功將
核電池小型化、模塊化、低成本化
2024年將首次投入民用
這是《科技日報》的報導
北京貝塔福特新能科酒店公司
依托鎳63核同位素核衰變技術
即我國首個金剛石半導體器件
成功實現了核電池
與第四代金剛石半導體的同步研發
實現了核電池與四代半導體的雙突破
一舉打破了
美國在金剛石半導體領域的技術封鎖
同時我國率先推出民用原子能電池
展現了我國在科技競爭當中
又一領先優勢
先科普一下
核電池又稱原子能電池
或者叫放射性同位素電池
工作原理是利用核同位素衰變釋放的能量
通過半導體轉換器吸收轉化為電能
那麼這項技術
其實在上世紀60年代就已經成為
美蘇兩個超級大國研究的重點領域
可謂一場持久的暗黑較量
但是由於航空航天用的
溫差核電池體積龐大
重量沉重
價格昂貴
一直沒有辦法民用
我國新研發的核電池即將上市
並將迎來在民用場景的大規模應用
這無疑將極大的改變這一局面
這次北京貝塔福特新能科酒店公司
推出的首款BV100核電池
還沒有五角硬幣那麼大
功率是100微瓦
每分每秒都在發電
每小時可以發電0.36焦耳
它的多塊這樣的電池可以串聯
或者並聯使用
據悉呢
這家公司還將在2025年
推出公譽為1瓦的電池
那麼這種電池與其他電池
相比有哪些優勢呢
這種原子能電池的能量密度
是三元鋰電池的10倍以上
針刺或者槍擊都不會引起起火爆炸
零下60度至零下120度範圍內
均能正常的工作
具備了長達50年的穩定自發電能力
告別了頻繁充電的困擾
這意味著未來手機啊
可以永不充電了
原來有線飛行的無人機
可以越來越小型化
使用核電池可以一直飛啊飛啊
更令人振奮的是
BV100的使用
對環境也沒有負面影響
在衰變期後
作為放射源的鎳63同位素
變成了穩定的銅同位素
不具有放射性
對環境沒有任何威脅
或者污染
無需昂貴的回收工藝
那麼這種電池可用於哪些領域呢
核電池在醫療領域的應用
具有重要意義
能為醫療設備提供
穩定持久的電源
如心臟起搏器和胰島素泵等等
從而提高病人的生活質量
此外
核電池在AI智能電動汽車等領域
也有廣泛應用
解決續航里程和充電時間的問題
還有啊
核電池在通信基站
衛星深海探測等領域的應用
也有巨大的潛力
可以提高設備的運行效率
降低維護的成本
能源領域呢
始終是人類經濟和社會發展
不斷突破的關鍵科技領域
原子能電池的成功研發與上市
標誌著我國全新科創領域的誕生
這成果完全契合
中央經濟工作會議提出的
九大任務之首的硬核科技
MING PAO CANADA // MING PAO TORONTO

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    1 人回報3 則回應1 年前
  • 吳思鍾 2023年5月7日 郭台銘應宣佈與比爾蓋茲合作,以小型核電解決台灣缺電隱憂 執筆者:吳思鍾(西陵電子創辦人,曾任電電公會、工商建研會、青創會理事長) 日前,郭台銘在高雄提出,以小型核電站解決台灣缺電的問題。雖然引起爭論,引起民進黨甚至國民黨內擁侯不分區立委的藉機攻訐,使問題失去焦點。 但是,郭台銘小型核電站的主張是正確的,只因他是科技人,能務實解決缺電問題,但少了政客的圓滑。 小型核電設施簡稱SMR,是第四代核電科技,採模組化設計,體積小,施工較容易。最重要的是,它的核反應堆能靠空氣冷卻,緊急時能自動關閉,沒有爐芯熔燬的安全風險。 此不同於福島的核電站,其災變的主要原因是傳統核電廠的核反應堆是利用海水冷卻,當地震引發海嘯,淹沒了抽水冷卻的電力設施,而核反應堆仍繼續產生熱能,終致熔燬爐芯,造成爆炸和核幅射外洩的重大災難! 郭台銘之所以道歉,是因為他點名小型核電站可以在半屏山設置,恐得罪地方選民。其實,小型核電站除了安全,核廢料的安置,核電先進國都有標準模式,處理並不困難。只是台灣人民對小型核電科技的發展所知甚少,所以有疑慮。 微軟創辦人比爾蓋茲,2008年在美國華盛頓州創辦了泰拉能源(Terra Power),目前是西方世界小型核電的科技領先者。 韓國第二大財團SK集團,在2022年投資泰拉能源2.5億美元,成為其主要股東之一,SK計劃在南韓及東南亞各國推廣SMR,它認為零碳又安全的小型核電站是大勢所趨,市場前景看好。 而日前泰拉能源宣佈,將與日本原子能研究開發機構(JAEA)和三菱重工共同集資40億美元,在美國懷俄明州興建全美第一座SMR核電廠,預計2028年啟用。 日本在歷經福島核電重創之後,仍然不放棄核電,因為只有核電能提供穩定乾淨零碳的能源,太陽能風電等綠能皆有其不足。日美合作發展SMR將是日本未來核電發展方向,目標是2030年,核電佔比超過30%以上,未來會超過40%甚至更高。 歐洲的小型核電站的發展,也不遑多讓。2023年1月,人口1000萬的瑞典,首相克里斯特松宣佈,瑞典準備將其6座核電廠擴充到12座,以SMR為主,且分佈各地,瑞典電力公司已計劃啟動兩個小型核電站。 今年3月,英国的勞斯萊斯公司,與瑞典、芬蘭電力公司簽定SMR的合作備忘錄,全力在北歐推廣其SMR設備,並且計劃以SMR介入烏克蘭的重建。 核電佔比70%的核電設備大國法國,在2月28日歐盟的能源和交通部長會議期間,召集了匈牙利、波蘭、羅馬尼亞、斯洛伐克等11國舉行了一場會外會,並發表聯合聲明,宣示各國將合作發展SMR等新核能科技和聯合處理核廢料等措施。 中國對SMR採兩手策略,一方面自我研發,同時採國際合作。中國的核工集團在2015年與泰拉能源簽定合作備忘錄。但因美中對抗,之後,被川普否決。 但大陸的華能集團與清華大學合作,在山東威海石島灣建立了世界第一座商用小型核電站,規模只有0.2兆瓦,已於2022年啟動試營運,之後,將擴建兩座4兆瓦的SMR。同時,中國也將在全國各地,以小型核電站取代燃煤電廠。大陸目前的火力發電佔比66%,核能發電佔比5%,其能源目標是火力降至20%,核能30%,水力20%,太陽能和風電各佔15%。太陽能主要建構在沙漠荒地。 綜合以上,可知世界各國的綠能規劃,都聚焦在小型核電站,因為水力、太陽能、風電都受環境及天候限制,只能做為輔助。 促成SMR的興起,還有一個原因,是歐盟在2026年開始分階段課徵碳稅,產品出口歐盟,依碳排放高低課碳税,各國也將逐步跟進,減少碳排放,以達到2050年全球碳中和的目標。 反觀台灣,台積電半導體製造世界第一,政府的能源政策卻遠遠落後美中日韓歐。政府不能幻想「非核家園」是世外桃源,而讓台灣人民用肺發電。 台灣白天80%以上的電力仍靠火力,夜間則超過90%。太陽能發電白天日照充足時佔比10%,這已是到處砍樹或搶佔魚池種電的結果,把南台灣搞得貪腐橫行、治安敗壞。夜晚或無日照時,發電歸零。台灣風力發電佔比3.5%,只能做為補充,不能做為電力主流。而穩定又清潔的核電,占比低於4%,政府還想再廢。這些百姓都不懂,但是政府必需誠實面對,能源是科學問題,不能靠口號或美化數字來欺騙台灣人民。 小英總統雖然關心半導體產業,但無法突破民進黨「非核家園」的意識形態,因此政府的能源政策進退失據,企業界和民間都擔心缺電! 郭台銘是科技人,務實的提出小型核電的主張,直指缺電問題核心。其他藍綠白候選人,都避談核電,談到台灣的缺電危機都躲躲閃閃,或講空話把責任推給中央而毫無對策。忘了自己就是要解決問題的人。 但是,郭台銘太誠實,他告訴台灣人民,以後可能每一縣市都會有小型核電站,因此,被對小型核電無知的政客與名嘴,在政論節目釘得滿頭疱,認為他失言,犯衆怒。 其實,應看看瑞典的SMR在全國各地佈局,以及投資SMR的利益分析。中國形容SMR是核能印鈔機,SMR設備使用壽命超過40年,投資4年可以回收。泰拉能源成本較高,估計可能需10年,SMR是安全核能,佔地又遠小於太陽能,只要政府定出獎勵設置辦法,日後各縣市搶著設置是理所當然。都會區無法設置的,就得向那些SMR發電充裕的縣市買電或付費購買「碳權」。 郭台銘的主張,其實並沒有錯,只是台灣人民需要對小型核能站的認知教育。我之所以執筆,是基於知識份子的良知,並非受其所託。 我認為,郭台銘可以公開宣示,如果當選,將立即與比爾蓋茲的泰拉能源合作,把現有核電廠、未啟動的核四、火力發電廠逐步轉化為安全的SMR。政府未來的能源政策,也將透明合理。同時,提出民間投資小型核電站的設置配套方案,讓台灣產業和人民,不再擔心缺電。 孫運璿、李國鼎都是工程人,他們都沒有政治人的口才與圓融,當年設立科學園區和台積電,也少有人看好。但是,由於科技人的腳踏實地就事論事,40年後,半導體的護國群山雄起,給台灣經濟撐起一片天。 我們感謝經國先生識人之明。
    2 人回報1 則回應1 年前
  • ([)東海大學有應用物理系(]) 日本311大地震已經過了12年,當年台灣人對日本救災的踴躍捐款,可以說是後續「台日友好」持續升溫的重要原因之一。日本也一向是台灣人最愛旅遊的國家,根據觀光局的統計,經過三年疫情的邊境封鎖,今年終於開放後,光是前半年國人就有179萬人次到日本,海放其他國家。 日本雖然已經逐漸從地震與海嘯所造成的破壞中恢復,但是還有一個揮之不去的夢魘:福島核電廠的災變。 從今天(2023/08/24)開始,日本就要開始將福島核電廠災後處理的廢水排放到大海中,由於裡面含有放射性的氚(氫的同位素,原子核為一個質子與兩個中子)以及碳-14,引來周邊各國的疑慮與抗議。 為什麼核電廠出事,會產生一大堆放射性廢水呢? 因為災變發生時,首要任務就是要讓反應爐停下來,可是當時所有的控制裝置全部都完蛋了,所以只好硬幹:把大量的海水注入反應爐,用水來冷卻它。不過反應爐內已經有大量因為核反應產生的放射性廢料,這個名單非常的長,除了前面講的氚以及碳-14之外,還有鍶-90、碘-129、錳-54、銫-134、銫-137、鈷-60…還有很多,族繁不及備載。 這些廢水超過一百萬噸,先用一堆巨大的容器把裝起來,之後再來處理。 接下來,由日本的Toshiba以及美國的Kurion的過濾系統,先處理一波,去除油污以及水中部分的銫跟鍶。 然後日本建立了一套「阿爾卑斯系統」(ALPS, advanced liquid processing system,先進液體處理系統,不過日文資料中稱之為「多核種除去設備」)來處理這些裡面有一大堆放射性核廢料的水。 好在這些有的沒有的元素,由於具有各自物理與化學性質,我們有很多方法來分離它們。簡單的說,其實我們可以把這個ALPS想成是家裡的「軟水器+逆滲透濾水器」的巨大豪華版。這個系統用來除去放射性核種的原理是: 前處理一:加入適當的化學藥劑,讓鐵沈澱,這個過程也會除去一些鈷跟鎳。 前處理二:將前處理一處理完的水,加入另一種藥劑,以除去碳酸鹽,以及鈣離子、鎂離子這些會阻礙後續吸附作業的成分。(這個過程看起來跟「軟水器」有像,可能用的也是離子交換的方法) 吸附:前處理完畢後的水,就會依序送到,後面的16支吸附塔。每個吸附塔針對不同的元素,利用多孔隙材料加上對應的吸附劑,讓這些核種吸附在裝置上,然後進入下一支吸附塔。 在ALPS之後,又擴充了「ALPS改」(Improved ALPS)以及「ALPS零式」…不是啦,是「高性能ALPS」(High Performance ALPS),來提高處理的產能。 經過這樣的重重處理之後,絕大部分的核種都可以去除的安全標準以內,例如鍶元素處理過後濃度可以降低至處理前的1/100000。然而,還是有一種放射性元素還是無法去除,那就是氚。因為它是氫的同位素,所以除了質量比較大以外,其他所有的物理化學性質都跟氫一模一樣,所以要把「氚水」(水分子中的氫換成氚)從正常的水分離出來,只能利用質量不同這一點,就跟我們在「歐本海默」的電影裡面看到,要從鈾-238裡面分離出能當作核燃料的鈾-235,你只能用氣體擴散、質譜儀、加速器、離心機這些方式,當年要濃縮幾公斤的鈾-235,就已經累得要死,要用這種方式來分離上百萬噸的水中的氚?別開玩笑了! 那怎麼辦呢?首先這些水已經擺在桶子裡12年,而氚的半衰期也是12年多,所以已經有一半的氚變成氦-3跑掉了,劑量自動減半了。 然後就是排放前再加100倍的水稀釋,排出時,這些廢水的輻射劑量大約是1500 Bq/L,也就是每公升每秒鐘發生1500次放射性衰變:氚放出一個電子後變成氦-3。這個劑量已經由國際原子能總署(IAEA)到福島採樣,送到IAEA轄下位於奧地利與摩納哥的實驗室檢驗、並且還送到法國、南韓、瑞士與美國的多個實驗室進行獨立的查核後確認。 國際衛生組織(WHO)對於氚的劑量規定,是10000 Bq/L,所以這些廢水的輻射量已經低於WHO的安全標準七倍。 在IAEA 8/24 發佈的新聞稿中,也重申廢水經過ALPS處理之後,已經符合國際安全標準,在良好控制的步驟下,逐步排放到海洋中,對於環境與人類造成的影響可以忽略。 好啦,官方說法就是這樣,至於各位相不相信,能不能接受,要不要去抗議,這就不是科學方面的問題了! 超中二物理宅雜記 話都給我說就好 其之398 圖一:2011/03/11 的日本東北大地震以及接著而來的海嘯、核電廠災變,令人餘悸猶存。(Generated by Midjourney) 圖二:ALPS系統示意圖(來源:東京電力) 圖三:ALPS 系統的核廢水處理以及排放系統示意圖。(來源:IAEA) #福島 #處理水 #氚水 #核電廠 https://m.facebook.com/story.php?story_fbid=pfbid02SQTB1os6MUcjHBgNRXM2eFYDW1KXVQAoUHtsoMECNyysUZ2XGBNatk1g8gW3hKPTl&id=100064274606396&mibextid=9R9pXO
    2 人回報1 則回應1 年前