美工程师造出第一台温差发电设备 凭“空”发电成为可能
美国国际财经日报网站2月27日报道,麻省理工学院的工程师们研制出了一种依靠气温起伏来制电的温差发电设备,该设备被称为热敏谐振器。研究者认为,它在解决特殊供电需要以及保护环境方面具有积极影响。
该设备使用了精心定制的材料,能够凭借自身材料组合的优越性在气温起伏的作用下发电,这种发电方式与利用风、太阳能等可再生能源发电大大不同,因此,它具有自身的特殊性。热敏谐振器的构成材料对于蓄热系数的要求较高,蓄热系数,顾名思义,就是材料储存热量的能力。研究人员创造的这套发电系统,基本结构是由镍或铜组成的泡沫金属,为了配合材料的强蓄热能力、促进导热,研究员们在金属外层包裹了石墨烯,同时向内里注入十八烷的相变材料,在这些材料的组合利用下,该系统的蓄热系数得到了有效提高。相关研究人员称,这是迄今为止文献记载中蓄热系数最高的材料。热敏谐振器在使用过程中,主要通过热量传导,使系统达到平衡。美媒报道称,测试新材料样品时,昼夜温差仅10摄氏度就使得该材料产生了350毫伏电势和1.3毫瓦功率,这足以为小型通信系统或环境传感器提供电能。
当今,高速发展带来的能耗压力、生态环境恶劣等日益突出的问题给世界各国都带来了不小的压力,保护环境的意识已深入到各国当中,大多数国家都有一套适合本国国情的环保措施,其中,在电力资源方面,利用水利、风力、太阳能、生物质能发电等发电方式对于节约资源、保护环境有着较大的积极影响。根据《2018-2023年中国绿色能源(清洁能源)产业市场前瞻报告》,2017年前三季度,我国各类可再生能源发电新增装机6300万千瓦,国家在绿色能源的应用率上正不断提升。尽管如此,利用可再生能源发电也存在着明显的不足之处,地理环境的不同往往会造成可再生能源的差异,甚至在某些地区可再生能源十分匮乏,导致自给自足上产生困难,或是对传统能源的依赖迟迟无法根除。相比之下,由于热敏谐振器发电依靠的是气温的起伏,因此,生产环境相对宽松,既打破了地域的局限,也能满足特殊供电的需要。
麻省理工学院的化学工程教授迈克尔称,我们身处的环境中一直有各种不同频率的气温起伏,这些是之前未被开发的能量来源,也是热敏谐振器看似能凭空发电的原因。在此背景下,热敏谐振器的未来发展也将意义非凡。
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