美科学家发明把低品位废热转化成电能的方法

16.12.2014  13:44

导读: 在美国,每年工业化生产过程中大约有10GW的电能以废热的形式被浪费掉,这些电能足以为1000万个家庭供电。麻省理工学院的博士后杨远等人发明了一种收集低温废热的方法可使之转化为电能。

 在美国,每年工业化生产过程中大约有10GW的电能以废热的形式被浪费掉,这些电能足以为1000万个家庭供电。热电效应(因温度差而产生电子)是一种把热能转化成电能的方式,但是应用范围很小。麻省理工学院的博士后杨远(Yuan Yang音译)指出,几十年来,要想转化成电能,温差必须在500℃或以上。然而,据美国环境保护署统计,美国每年三分之一的废热温度都只有100℃。

杨远和他的导师陈刚(Gang Chen)、以及斯坦福大学的博士后Seok Woo Lee和崔毅(Yi Cui)发明了一种收集低温(低至50℃)废热的方法。他们利用了热电温差效应(thermogalvanic effect,类似于热电效应),在该效应中,整个物质的温度和电压都会发生变化。

研究人员选择了带有铜电极的未充电电池,当电池变热的时候给它们充电,然后再给它们降温。转眼之间,电池就会产生比充电时更高的电压。换句话说,用于加热电池的能量被以电能的形式储存起来了。

杨远指出,直到最近两年,电池电极的效率才被提高,可以把这种低温差转化成电能,但要想实现这种技术的商业化还有很长的路要走。届时,工厂和发电站产生的低品位废热就可以被转化成电能。“这是一项非常有吸引力的技术,因为我们生活中的低品位废热无处不在。”

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