近日,一项令人瞩目的科研成果引发了全球科学界的关注。来自科罗拉多大学博尔德分校保罗·M·拉迪机械工程系的科学家们,在热电转换领域取得了重大突破,成功打破了传统的热学限制,将能量转换效率提高了一倍,这一成果有望为全球工业带来更加清洁、廉价的能源解决方案。

在工业生产和可再生能源利用过程中,大量的热能被白白浪费掉。如何将这些废热转化为电能,一直是科学界努力攻克的难题。热光伏(TPV)技术,就是一种将热能转化为电能的方法,但传统的TPV设备受到普朗克热辐射定律的限制,能量转换效率一直难以提升,而且现有的改进方法存在制造工艺复杂、成本高昂和难以大规模应用的问题。

此次,由崔龙吉助理教授领导的崔氏研究小组,联合美国国家可再生能源实验室(NREL)和威斯康星大学麦迪逊分校的研究人员,研发出了一款全新的TPV设备。这款设备的独特之处在于,它摒弃了传统的真空设计,采用了一种价格低廉的玻璃垫片。别小看这个小小的改变,它却带来了意想不到的效果。通过这种创新设计,新设备成功突破了普朗克定律设定的真空限制,在无需极高温度的情况下,将功率密度提高了一倍。

博士生穆罕默德·哈比比是这项研究的理论和实验负责人。他表示,在研究初期,虽然从理论上预测到了这种设计可能带来的高效提升,但在实际实验中看到数据结果时,还是被其巨大的优势所震撼。

新设备采用的玻璃垫片,不仅能让热波在设备中高效传输,减少能量损耗,提高发电效率,而且成本极低,这为大规模推广应用奠定了基础。以往,想要提高功率密度,往往需要将温度提升到很高,这不仅对设备要求极高,还存在安全隐患,而新设备在1000°C的相对低温下,就能产生与传统间隙集成TPV设备在1400°C时相当的电量。

研究团队还透露,玻璃垫片只是他们探索的第一步。未来,如果采用非晶硅等其他具有相似特性的廉价材料,功率密度还有望提升近20倍,这无疑为后续研究指明了方向。

从商业应用角度来看,这款新型TPV设备潜力巨大。它可以助力便携式发电机的发展,还能为玻璃、钢铁、水泥等重污染行业提供清洁电力,推动这些行业实现低碳转型。目前,研究团队已经为这项技术申请了专利,他们期待着这项创新成果能在发电和热回收领域得到广泛应用,为全球能源转型贡献力量。
参考资料:DOI: 10.1039/D4EE04604H
温差发电
果然又是华人
虽然不懂,但提升性很强,如果将该方法应用到所有类似地方,会有大的是收获。炉体内反射。
温差发电效率非常低 升高一倍还是极低 标题党
最大用处就是机器散热费电,现在发电了,同位素核电池,航天设备散热也好解决,不得了!如果能量转换效率够高,核电站不需要烧水了。
草,接下来炒玻璃
这个靠谱!
印度人做的试验?
这个东西结合到太阳能板上就不得了,家里自己发电都能省一半电费。
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大家请放心,你用的电价是不会降的。
意思是说以后蒸汽机比内燃机节能。
都不算个逑,前几天说中国做出常压超导材料
温差太高啊,如果几十度温差就能发电的话,那就牛了
增程又降低油耗了
物质能量的含有值计算还缺点什么吧?
阿三裔科研人员的成果,和偷国裔科研成果一样需要看看其他团体的反馈才知道真假
中国突破的东西逐渐多了,外国也随之井喷,这是什么原因?