美国研发火柴盒大小设备 可将汽车/家中的废热转变成电力

据外媒报道，美国宾夕法尼亚州立大学的一组科学家开发了一种火柴盒大小的设备，可以将家庭、办公室和汽车的废热转化为环境友好的电力来源。

宾夕法尼亚州立大学研究副总裁兼材料科学与工程教授Shashank Priya表示， “我们可以利用我们周围的废热资源，比如家里热水管道中的热量。在正常情况下，这些管道释放的热量会消失在大气中。现在，我们可以捕获一些废热并将其转化为有用的电力。热电设备可以可靠地将热量转化为电力，但这项技术在现实环境中效率低下。”nts。他们开发的新模块实现了以前只有在实验室环境中才能实现的高效率。当这些模块被放置在热源附近时，电子将从热侧移动到冷侧，从而产生电流。科学家们表示，该装置没有移动部件，不会产生化学反应或排放，是一种很有前途的清洁能源。这项技术还可以取代含有氢氟碳化合物的空调设备，因为它们是一种强效的温室气体。科学家表示，如果这些设备通电，它们会冷却并将水分凝结成冰。与位于热水管道附近的商业模块相比，这些模块的发电量增加了28%，功率密度增加了162%。美国国家可再生能源实验室的工程师、该研究的共同作者Ravi Anant Kishore说， “这种设计独特的热电发生器使用了商业模块中一半的热电材料，使其更便宜、更轻。此外，这种模块可以很容易地部署在人体内以捕获身体热量，为可穿戴和植入式设备提供持续的电能。研究人员已经证明了临界传热系数的存在，即在给定的温差下，热电表面与热源或环境空气之间的单位面积传热系数可用于优化使用不同热源的设备。这种类型的设备类似于一个有两条腿并排排列的小桌子。科学家表示，改变腿的大小和腿之间的间隙可以改变设备的性能。科学家们还在传热系统中发现了一个临界点，即一侧需要更高的纵横比和更低的填充率，而另一侧需要更大的填充率和更低的纵横比。科学家们表示，这些发现为研发模块提供了具体的设计标准，并将对技术的部署产生变革性影响。科学家们还开发了能够在不同温度范围内实现最佳性能的材料。研究人员建议，堆叠多层模块，每层模块针对不同的温度范围进行优化，可以帮助提高效率。此外，科学家们还利用原材料制造模块的各个方面，考虑到设计中使用的所有组件，包括用于焊接和钎焊的组件。

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