2016 年 11 月 27 日，英國布里斯托爾大學的一組科研人員就曾宣稱研制出一種人造鉆石，當置于放射性場中時，它能夠產生小電流，這項技術開發(fā)也是為了解決一些核廢料、清潔發(fā)電和電池壽命等問題。

一塊手機電池能連續(xù)使用 9 年而無需充電，一個電池組能讓新能源汽車跑 100 年，一個電池模塊能給心臟起搏器持續(xù)供電 28000 年。

這些超現實的說法，最近由美國加州一家名為 NDB 的能源公司提出，該公司表示，目前在納米金剛石電池上成功進行了早期測試，使其更接近于實現。

這種令人驚奇的電池，其關鍵是，這種廢料污染性極強，輻射能持續(xù)數千年，核電站設施每年都會大量產生，且在安全處理(掩埋和包裝)方面構成越來越大的挑戰(zhàn)。NDB 公司稱，它可以通過從石墨核廢料中提取碳 - 14，然后放進鉆石內，當核廢料衰變時，它與碳相互作用可以產生一個小電流。

根據耗電量的不同，這種無需充電的電池有可能使用很長時間，它有望用于為普通移動設備、醫(yī)療產品、衛(wèi)星等供電，并可以為偏遠地區(qū)提供能源。

不過，目前該公司還沒有生產出產品原型，只是做了相關概念驗證。NDB 首席戰(zhàn)略官尼爾 · 奈克(Neel Naicker)表示：“想象一下，一個你一天都不用給電池充電的世界。一塊電池能供電幾十年將會怎樣?這就是我們利用專有技術所能做到的。”

無疑，這種設想充滿了誘惑力。在 NDB 官網上寫道，到 2040 年重塑電力，并打造一個不用化石燃料的星球。

這個概念背后的基本原理其實并不新鮮，使用放射性同位素作為能量源在特殊設備中已非常成熟，例如現代的核動力潛艇、航空母艦，乃至火星車，已能夠在沒有安全問題的情況下制造電力。

但 NDB 利用核廢料發(fā)電的說法，還是在科技界引起了謹慎的懷疑，例如：

“NDB 談到了正在開發(fā)中的低功率和高功率版本的電池，但在我們看到一些實際產品和輸出數據之前，這些說法仍然模糊不清，沒有證據，它們只是空談?！?

“這一切聽起來都很棒，但還有一個關鍵因素被忽略了…… 這些設備的功率密度是多少?”“這種電池的功率密度極低，遠低于鋰離子電池等化學電池?！?

不過，NDB 方面表示，一旦疫情相關的隔離措施得到緩解，他們將開始研制原型，并希望在兩年內制造出來。

據官方資料披露，NDB 鉆石電池概念的證明由劍橋大學物理學家、2019 年物理研究所牛頓獎章獲得者、半導體之父邁克爾 · 佩珀爵士(Sir Michael Pepper)領導。在此過程中，NDB 的專利電池實現了充電 40% 的突破，核心技術是其專有的納米金剛石表面處理的結果，它能有效地從鉆石中提取電荷。

而類似這種把核廢料封裝在鉆石里的電池，也不是首次被提出，一直存在較大爭議。

傳統發(fā)電機是驅動轉子在定子中旋轉， 做切割磁力線的運動，從而產生電流;與此路徑不同，人造鉆石只要放在靠近放射源的地方就能產生電荷。

該研究的主要參與者之一，布里斯托爾大學材料教授湯姆 · 斯科特(Tom Scott)表示：“這里沒有涉及運動部件，不產生排放物，也不需要維護，就是直接發(fā)電。通過將放射性物質封裝在鉆石中，我們就能將長期存在的核廢料問題，轉化為核動力電池和清潔能源長期供應?！?

當時的研究小組展示了一種使用鎳 - 63 作為輻射源的鉆石電池原型。后來，他們致力于通過使用碳 - 14 來顯著提高效率，碳 - 14 是一種放射性的碳，產生于核電站反應的石墨塊中。布里斯托爾大學的研究表明，放射性碳 - 14 集中在這些塊體的表面，使得對其進行處理以除去大部分放射性物質成為可能。

提取出來的碳 - 14 隨后被封裝進鉆石中，制成核廢料電池，英國目前擁有近 9.5 萬噸石墨塊，通過從中提取碳 - 14，其放射性降低，減少了安全儲存這些核廢料的成本和挑戰(zhàn)。

布里斯托爾大學化學學院的尼爾 · ?？怂?Neil Fox)博士曾解釋說：“之所以選擇碳 - 14 作為源材料，是因為它發(fā)出短程輻射，任何固體材料都很快吸收這種輻射。這會使攝入或接觸裸露的皮膚變得危險，但安全地將其置于鉆石內，任何短程輻射都無法逃逸。”鉆石是人類已知的最堅硬的物質，也是核廢料電池的最佳外殼材料。

湯姆 · 斯科特和尼爾 · ?？怂惯€創(chuàng)立了一家名為 Arkenlight 的公司，探索將其核動力電池商業(yè)化，計劃在 2024 年推出首批商用核電池。

不過，有人擔心這種核廢料電池即便能實現，也可能會造成更分散或更危險的核污染，畢竟它會存在于我們的家庭和生活之中;但也有人認為，將核廢料回收制成電池的想法完全不靠譜，有一個關鍵問題是無法抑制 C-14 的核衰變，因此電池將連續(xù)發(fā)電，電池會隨之持續(xù)升溫，故而需要主動冷卻裝置。

該電池永遠無法為手機或電動汽車供電，因為它根本無法關閉，只能將功率輸出限制為毫瓦。至于這種同樣科幻的 “鉆石電池” 距離能實際應用還有多遠，可以拭目以待。