汽車熱能轉為電 新材料效率更高

2008-07-27 13:12 美國研究人員已經發明出一種能讓汽油發揮其最大效能的新材料，這種新材料能把引擎排放浪費掉的熱能轉換為電力，其轉換效率是目前市場上其他熱電轉換材料的一倍。該研究結果已刊載於"科學"期刊。

部分專家指出，一個典型汽油引擎所產生的能量，僅二十五％用於驅動汽車或其配備，將近六成能量都透過引擎排氣成為廢熱而逸失。

這種能將熱能轉換為電力的材料，被科學家稱為"熱電材料"，其效率根據在特定溫度下能將多少熱能轉換為電力而定。在此之前，最有效率的熱電轉換材料，是一種叫做"摻鈉碲化鉛"的合金，其效率評估值為零點七一；而今，由美國俄亥俄州立大學、加州理工學院，以及日本大阪大學等地科學家合作研發的新熱電轉換材料"摻鉈碲化鉛"，其熱電轉換效率評估值高一倍，達一點五。

該研究領導人赫里曼斯指出，這項新科技能運用於發電機與熱泵；更重要的是，這種新材料的熱電轉換效率最佳的溫度範圍，正是汽車引擎典型溫度範圍的華氏四百五十度到九百五十度（約攝氏兩百三十二度到五百一十度）。

加州理工大學的史奈德估計，新的熱電轉換材料系統可望在未來五到十年內問世；至於上市後能否造成流行，端視該系統的造價與能源市價而定。

倘若能大量製造，史奈德認為，該系統每單位的造價可能十美元或更少。原本任職於美國航太總署噴射推進實驗室的史奈德指出，利用熱電轉換並非新概念，只不過在過去石油一桶僅二十美元的時代，並不符合經濟原則；而今隨著油價攀升，該系統便更可行。

赫里曼斯說，這種熱電轉換材料發電方式一如與發電機結合的蒸氣、瓦斯或柴油等的傳統熱能引擎；只不過，這種熱電轉換材料使用的是電子、而非水或瓦斯作為工作流體，並且直接發電。此外，赫里曼斯還說，熱電材料體積極小；倘若其他熱能引擎是真空管，則熱電材料就是電晶體。