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(科技)硅納米系統可將廢氣餘熱“變廢為寶”

2017-04-14 20:49:15  来源:新華社 【返回列表】

新華社舊金山4月13日電(記者馬丹)工業設施和汽車排放廢氣中的餘熱可以“變廢為寶”。美國正在研製一種基於硅納米線的轉換系統,可以低成本、高效率地把廢熱轉化為電能。
該項目由加利福尼亞州能源委員會提供資助。這樣的熱電轉換系統預計可以每年為加州節省電力320兆瓦時,節省開支3.8億美元。
熱電材料可以從發動機、熔爐等熱源回收廢熱,並在不增加溫室氣體排放的情況下轉化為電力。但現有熱電材料大多有局限性,如成本較高、熱電轉換效率較低(不到5%)、不能在超過400攝氏度的環境下可靠工作等。
領導研發的美國勞倫斯·伯克利國家實驗室的拉維·普拉什爾指出,由於缺乏合適的轉換技術,加州工業廢熱轉化為電力的潛力還沒有大規模利用。熱電轉換技術面臨的最大挑戰是找到穩定可靠、成本效益合算、能在高溫條件下運行的熱電材料。
研究人員正在嘗試以低成本方法把硅納米線製成熱電材料,這種材料可以達到10%以上的熱電轉換效率,並在800攝氏度以上的溫度下運行。研究人員將建造轉換系統原型機,驗證高溫環境中的熱電轉換效率。
研究人員說,轉換效率的提升有助於開發廢熱發電更多市場機會,比如熱電轉換系統可以提高遠程發電技術,向沒有電網或可靠太陽能的地方輸出電力。更高的運行環境溫度也創造新的可能性,比如天然氣燃燒的高溫廢熱也可發電。
普拉什爾說,他們的目標是使新型熱電轉換系統極少有附加損失,更小型緊湊,採用便於大規模分佈式應用的模塊化設計,能在很多年裏幾乎不需要維護成本和操作人員的情況下穩定發電。(完)