劣化ウラン蓄電池が開発される

これがまさに「再生可能エネルギー発電」だね。

世界初「ウラン蓄電池」を開発　原子力機構　劣化ウランを資源化　再生可能エネルギー推進

2025/3/13 18:28

日本原子力研究開発機構（原子力機構）は13日、ウランを使用する世界初の蓄電池を開発したと発表した。実用化すれば、天然ウランから原発の燃料を製造する際の副産物である「劣化ウラン」を資源化でき、再生可能エネルギーの普及にも貢献できるとしている。

産経新聞より

正直、理論的に放射性物質を電池に出来ることは分かっていたのだけれど、「どうやって安全に使うか」さえクリアできればという話だよね。

利用出来る可能性は十分にある

二次電池に利用可能

ご存じの人は多いと思うが、「原子力電池」とか「アイトソープ電池」とか呼ばれる放射性同位体の発する熱を電力として使う電池は存在していて、心臓ペースメーカーに使われたり、宇宙開発に使われたりしている。

ボイジャー1号、2号なんかにも搭載されていて、打ち上げから40年以上経つ今でも利用可能である。

今回、画期的だったのは充電池（二次電池）に使えるという点である。

負極側の電解液にウラン、正極側の電解液に鉄をイオン化して溶かし、その電位差で発電する。幅約10センチの試作機は、電圧がアルカリ乾電池の1・5ボルトに近い1・3ボルトで、発光ダイオード（LED）を輝かせた。

充放電を繰り返しても性能や電極の状態に変化はなく、安定していた。構造上、リチウムイオン電池よりも大型化が可能で、実用化が進むバナジウム電極の大型蓄電池より高効率だという。

産経新聞「世界初「ウラン蓄電池」を開発」より

電解液にウラン（劣化ウラン）を用いているのだが、劣化ウランが放出するα線は弱いため、人体に及ぼす悪影響は高くはない。ただ、ウラン自身が重金属であることや、放射性物質であることは人体にとって有害である。重金属中毒の原因になるし、体内に取り込まれた状態で放射線の放出がなされれば、体外から放射線を照射されるより危険である。

沢山ある劣化ウラン

だから、民間で運用されるような二次電池には向かないのだが……。

劣化ウランは、核分裂が起きにくく安全な同位体が大半を占めるが、国内には使い道がなく、約1万6千トンも保管されている。今回の成果は、ウラン蓄電池として資源化する道筋を示した形だ。

産経新聞「世界初「ウラン蓄電池」を開発」より

今、国内に大量に存在することと、割と有用性の高い物質である事が分かっているので、再生可能エネルギー発電と組み合わせる系統用蓄電池に利用する分には結構良いんじゃないだろうか。

理屈は結構単純なんだよね。尤も、課題も沢山あるんだけども。

劣化ウラン蓄電池の課題はともかく、系統用蓄電池を作る話は進んでいる。

NTT、全国7000施設を再エネ蓄電拠点に　家庭に安定配電

2024年9月18日 18:00

NTTは2025年度にも配電事業に参入する方針を固めた。全都道府県に計約7000カ所ある通信施設を有効利用し、蓄電池を順次設置していく。太陽光発電などの再生可能エネルギーを地産地消する分散型電源を整え、大規模な地震や台風が起きた際も家庭に電気を安定供給できるようにする。

日本経済新聞より

ただ、収益性を得られるかについては葛藤があるようだ。

容量や安全性に関する課題はこれから

さて、割とキャッチーなニュースだとは思うんだけど、じゃあウランを活物質として二次電池を作った時に大容量化が可能なのかとか、寿命や安全性に関する研究はコレからの課題である。

重金属を用いるから、他の錫とか鉛とかそういうものの扱いと同程度には扱いが面倒ではあるんだけど、鉛は既に一般的な車に搭載される二次電池として使われている。劣化ウラン電解液の扱いはそれよりもうちょっと厄介ではあるけれど、それでも将来性はある。

今回試作したウラン蓄電池の起電力は1.3ボルトで、一般的なアルカリ乾電池（1.5ボルト）と近い値でした。充電後の蓄電池をLEDに繋ぐと、LEDが点灯することを確認できました（図3）。これは、蓄電池に貯めた電気を取り出せたことを意味します。また、今回充電と放電を10回繰り返しても蓄電池の性能はほとんど変化しませんでした。さらに、負極、正極とも電解液中に析出物はなかったことから、ウラン蓄電池では安定して充電と放電を繰り返せる可能性が示されました。

JAEAのサイトより

安定性は高そうだからね。

まあなんというか、処理に困っている物質を利用出来るのだから、性能が出せれば良いのかなと。政治的コストは高そうだけれども、とにかく技術的に使えるレベルにまで高めてあれば、利用価値はあると思う。頑張って欲しい。