電池或可捕獲低溫廢熱

美國浪費的所有能源的三分之一可以用來發電

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每年,工業過程產生的廢熱白白浪費了 10 吉瓦的潛在電力——足以點亮 1000 萬個家庭。溫差發電效應(其中電荷由溫差產生)提供了一種將這種熱量轉化為電能的方法,但這只是其中一部分。麻省理工學院的博士後學者袁洋解釋說,幾十年來,溫差必須達到 500 攝氏度或更高才能捕獲任何有用的能量。 這很遺憾,因為美國環境保護署估計,美國每年浪費的所有能源中有三分之一是在 100 攝氏度以下的溫度下損失的。

楊、他的教授陳剛、博士後李錫佑和斯坦福大學的崔屹開發了一種在低 10 倍的溫度(低至 50 攝氏度)下收集熱量的方法。訣竅是利用熱電化學效應,它是溫差發電效應的近親,在熱電化學效應中,整個材料的溫度以及電壓都會發生變化,而不是電池單元內的梯度。該小組使用帶有銅基電極的未充電電池單元,在電池發熱時對其充電,然後冷卻。結果:電池輸出了比充電電壓更高的電壓。換句話說,用於加熱電池的能量以電能的形式被捕獲。

楊說,電池電極只是在過去兩年左右才變得足夠高效,可以將如此低的溫差轉化為電能,而且在實現商業化之前還需要進行大量開發。但假以時日,成排的電池可能會排列在工廠煙囪或發電廠的牆壁上,將低溫餘熱轉化為電能。“這很有吸引力,”楊說,“因為低溫熱源無處不在。”

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