日本核能研究開發機構正在開發使用貧鈾(又稱耗乏鈾，Depleted Uranium,DU)作爲儲存電力材料的蓄電池。貧鈾是核能發電燃料製造程序中產生的副產物。貧鈾的輻射較弱，對人體的影響相對較小。日本核能研究開發機構計劃將其作爲儲存再生能源剩餘電力的蓄電池，在2035年前實施商品化。
貧鈾是核燃料的副產物（供圖：日本核能研究開發機構）
作爲核燃料的原料，天然鈾包括具有不同性質的鈾238和鈾235。將可用作燃料的鈾235濃縮提取後剩餘的鈾238被稱爲貧鈾。雖然貧鈾沒有發生核分裂反應的危險度，但由於其具有放射性，因此被作爲低放射性廢棄物需要進行嚴格管理。截至2021年，日本國内的貧鈾儲存容量已達1.6萬噸。
理論上，貧鈾可以在新一代核反應堆中的一種、快滋生反應器中轉化爲新的核燃料。但是，日本的快滋生反應器原型堆「文殊」已經決定廢爐，因此貧鈾在日本的應用前景一直不明朗。
日本核能研究開發機構注目的是「氧化還原液流電池」。這是擁有巨大儲槽的集裝箱式蓄電池，透過溶解在水溶液中的金屬離子的反應來進行充放電。與用於電動車和智慧型手機等多領域的鋰離子電池相比較，氧化還原液流電池安裝在大面積的土地上存儲再生能源。住友電氣工業等公司正在推進產品化。
目前的氧化還原液流電池使用稀有金屬釩的離子。但材料進口價格波動大，存在成本高的大問題。日本核能研究開發機構希望透過貧鈾替代釩，來降低蓄電池的成本，同時減量日本國内貧鈾的保管數量。
研究稱使用貧鈾還可提高電池的性能。蓄電池無法釋放充電的全部電能，會浪費掉一部分電能，而使用貧鈾的電池可以將這一有效能損失控制在3%左右。使用釩時則會有約20%的電能有效能損失。目前開發正處於原理驗證階段，「團隊進行了強化人員配備等多種嘗試」（核能機構菅原隆德）。這項研究如果成功，將成爲世界首創的成果。
日本核能研究開發機構計劃在2024年内完成原理驗證，並在2026年製造出相當於便攜電池幾分之一容量的5瓦時蓄電池。2028年，將這種蓄電池的容量提高1000倍，達到5瓩時，2035年實施儲存相當於數百戶家庭日常用電量的數千瓩時電池。
這種蓄電池不存在内部發生核分裂連鎖反應的風險。研究表明貧鈾本身發出的輻射穿透物體的能力較弱，很容易被屏蔽，因此安全隱患也較小。在性能方面，電池内部混進水分則會導致功能受限，今後計劃透過調整電池内部的液體成分等措施來改善這一問題。
由於這種蓄電池的安裝地點會受到放射性物質管理條例的侷限，因此實際上這種蓄電池僅限於安裝在核能電廠内和核燃料加工設施等場所。未來目標是將其併網接入附近的電力系統，用於儲存波動較大的再生能源電力。
原文：《日本經濟新聞》電子版、2024/9/21
翻譯：JST客觀日本編輯部
