|
撰文 瑞安·布拉德利(Ryan Bradley) 翻譯 王棟 基于熱耦合效應(yīng)的新型電池，可以將白白流失的熱能轉(zhuǎn)化為電能，這一技術(shù)擁有巨大的應(yīng)用前景。 在工業(yè)生產(chǎn)中，每年都有100億瓦特的電量以熱能的形式被浪費(fèi)掉了，而這些能量足夠?yàn)?000萬(wàn)戶家庭提供照明用電。通過(guò)熱電效應(yīng)(thermoelectric effect)，就可以利用溫差發(fā)電，把這類熱能轉(zhuǎn)化為電能。但是，這樣也只能利用其中的一部分。麻省理工學(xué)院的博士后研究員楊遠(yuǎn)(Yuan Yang)解釋道：這是因?yàn)閹资陙?lái)的研究都表明，需要達(dá)到500℃以上的溫差，才能產(chǎn)生出具有實(shí)際使用價(jià)值的能量。不幸的是，據(jù)美國(guó)環(huán)境保護(hù)局(Environmental Protection Agency)的估計(jì)，在美國(guó)每年浪費(fèi)的能量中，有三分之一都是以低于100℃的溫度逃逸掉的。 楊遠(yuǎn)和他的導(dǎo)師、斯坦福大學(xué)的陳剛(Gang Chen)，以及博士后研究員崔屹(Yi Cui)和李碩祐(Seok Woo Lee)一道，研發(fā)出了一種溫差僅為理論值1/10(低至50℃)的發(fā)電技術(shù)。這種技術(shù)的關(guān)鍵是利用了熱耦效應(yīng)(thermogalvanic effect，與熱電效應(yīng)有類似之處)。在這個(gè)過(guò)程中，材料整體的溫度都隨電壓而變化，而非僅在電池中產(chǎn)生溫度差。研究團(tuán)隊(duì)使用不帶電的電池芯，配以銅電極，在高溫時(shí)進(jìn)行充電，然后再讓它們冷卻——神奇的事情發(fā)生了，電池的放電電壓比為它們充電時(shí)所用的電壓更高。換句話說(shuō)，用于加熱電池的能量被電池以電能的形式收集了起來(lái)。 直到近兩年，電池電極的效率才達(dá)到能將如此小的溫差轉(zhuǎn)化為電能的程度，楊遠(yuǎn)介紹說(shuō)。而且在實(shí)現(xiàn)商業(yè)化前，這項(xiàng)技術(shù)還需要很多的研究工作來(lái)進(jìn)一步完善。但是，人們遲早會(huì)建起由大量電池組筑起的“圍墻”，環(huán)繞在工廠煙囪或發(fā)電廠的周圍，將以往白白浪費(fèi)掉的熱能轉(zhuǎn)化為電力�！斑@一場(chǎng)景非常誘人，”楊遠(yuǎn)說(shuō)，“因?yàn)楸焕速M(fèi)掉的熱能隨處可見(jiàn)�！� --新浪科技 |
