核電池有望加速融合能源的發展

融合能量一直以來都存在一些矛盾之處。融合的過程其實相對簡單,例如一位本科生最近就在自己的臥室中建造了一個簡單的融合裝置;但從這一反應中獲取電力卻並不容易。Avalanche Energy 的材料科學負責人 Daniel Velásquez 向 TechCrunch 表示:「有很多融合反應堆能夠產生能量,這些反應堆已經存在,但能夠產生電力的融合反應堆更具價值。」目前,這一新興產業仍然面臨困境。

融合反應通過將兩個較輕的原子融合成一個較重的原子來釋放大量能量,但提取這些能量的過程卻非常具有挑戰性。最常見的方法是加熱水來旋轉蒸汽渦輪機,但這種方法的效率並不高,最多只能利用約 60% 的能量。Avalanche Energy 認為通過開發新材料「輻射光電」可以捕捉更多的能量。輻射光電類似於傳統的太陽能電池板,利用半導體將輻射轉換為電力。雖然這項技術已存在一段時間,但目前的輻射光電效果並不理想,因為其容易受到所捕捉輻射的損害,並且產生的電力不多。

今天,Avalanche 獲得了來自 DARPA 的 520 萬美元合約,專注於開發新型輻射光電,該公司向 TechCrunch 獨家透露。五角大樓的研究機構對這些材料在新型核電池中的應用感興趣,這些核電池利用像釙這樣的放射性衰變來產生電力。這類設備可以為太空船和衛星提供數年的電力,也可以在一些需要大量能量的陸地軍事應用中使用,這些應用能夠連續運行數天,特別是針對自主系統或物流不便的任務。

儘管 Avalanche 的目標與此並不完全一致,但這項 DARPA 的獎勵確實與其野心有所重疊。融合反應和核電池都會產生α粒子,這種輻射能量強大,可能損害各種設備,包括核反應堆的內壁。Avalanche 正在開發一種桌面級融合反應堆,可能取代偏遠軍事基地的柴油發電機。如果該公司能夠為核電池開發新型輻射光電,則可以將這一知識應用於新的反應堆部件,這種外罩能夠捕捉α粒子,保護反應堆同時增強其電力產出。

此外,Avalanche 還獲得了 125 萬美元的資助,來自美國空軍的 AFWERX 研究實驗室,該資助旨在利用計算技術加速材料的發現。各個融合創業公司都在競相實現一個被稱為平衡點的里程碑,這在科學界稱為 Q>1,其中 Q 是融合反應產生的能量與維持該反應所需能量的比率。如果能夠有效利用這些α粒子來產生電力,則可能使商業化融合能量的實現變得更為容易。Avalanche 並不是唯一一個擁有能夠產生α粒子的反應堆設計的公司。如果成功,該公司可能會向其他融合公司提供相關技術,這在當前行業中已開始顯露出趨勢。

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Henderson
Henderson 是 TechRitual Hong Kong 科技編輯,專注報導智能手機、消費電子產品、SIM 卡及流動通訊市場。自加入 TechRitual 以來,累計撰寫數千篇科技報導及產品評測,內容同步發佈至 SINA 及 Yahoo Tech 等主要平台。部分文章由 AI 工具輔助撰寫,經編輯團隊審閱及事實查核後發佈。