汽车热能转为电 新材料效率更高
美国研究人员已经发明出一种能让汽油发挥其最大效能的新材料,这种新材料能把引擎排放浪费掉的热能转换为电力,其转换效率是目前市场上其他热电转换材料的一倍。该研究结果已刊载于"科学"期刊。部分专家指出,一个典型汽油引擎所产生的能量,仅二十五%用于驱动汽车或其配备,将近六成能量都透过引擎排气成为废热而逸失。
这种能将热能转换为电力的材料,被科学家称为"热电材料",其效率根据在特定温度下能将多少热能转换为电力而定。在此之前,最有效率的热电转换材料,是一种叫做"掺钠碲化铅"的合金,其效率评估值为零点七一;而今,由美国俄亥俄州立大学、加州理工学院,以及日本大阪大学等地科学家合作研发的新热电转换材料"掺铊碲化铅",其热电转换效率评估值高一倍,达一点五。
该研究领导人赫里曼斯指出,这项新科技能运用于发电机与热泵;更重要的是,这种新材料的热电转换效率最佳的温度范围,正是汽车引擎典型温度范围的华氏四百五十度到九百五十度(约摄氏两百三十二度到五百一十度)。
加州理工大学的史奈德估计,新的热电转换材料系统可望在未来五到十年内问世;至于上市后能否造成流行,端视该系统的造价与能源市价而定。
倘若能大量制造,史奈德认为,该系统每单位的造价可能十美元或更少。原本任职于美国航太总署喷射推进实验室的史奈德指出,利用热电转换并非新概念,只不过在过去石油一桶仅二十美元的时代,并不符合经济原则;而今随着油价攀升,该系统便更可行。
赫里曼斯说,这种热电转换材料发电方式一如与发电机结合的蒸气、瓦斯或柴油等的传统热能引擎;只不过,这种热电转换材料使用的是电子、而非水或瓦斯作为工作流体,并且直接发电。此外,赫里曼斯还说,热电材料体积极小;倘若其他热能引擎是真空管,则热电材料就是电晶体。
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