熱能再生電池,廢熱利用新幫手

作者 | 發布日期 2015 年 01 月 01 日 0:00 | 分類 電池
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汽車的廢熱冬天時能轉化用來供應暖氣,但夏天時該怎麼辦呢?還有火力發電、核電廠發電過程中也會產生廢熱,經冷卻之後廢熱被排到空中或水中,先不論環境破壞,其實人類每年都排出很多廢熱,賓州大學現在研發出的電池,能有效「回收」利用人類活動產生的廢熱。



賓夕法尼亞州立大學(Penn State)的研究團隊開發出熱能再生的氨電池reversible ammonia batteries),以銅作為電極,電解液不同於一般電池,只在陽極加入氨液,陽極的氨液與銅發生反應來發電。

傳統的電池都有壽命,這種新電池還有另外一個優勢:可重複利用,不過市面上早就有充電即可再利用的蓄電池,重複利用有什麼稀奇?由於氨電池在陽極氨液濃度降低、需要補足,以及陰極的銅離子消耗完畢就無法繼續反應生電,研究人員用廢熱蒸餾出氨液,並將濃度升高的氨液送到陰極,氨液在兩極間來回移動,原先的陰陽極倒轉就可以繼續產生電,這過程中不必再耗費任何燃料或電力,相當環保且具有經濟效益。

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(source:Wulin Yang/Penn State

過去也有其他利用廢熱能發電的電池,例如碲電池,但碲電池僅能轉換 15%20% 的電力,而氨電池可以轉換電池中化學能中的 29% 為電力;有些廢熱運用發電太少沒有效益,有些材料不像氨電池可持續利用,總之氨電池可說是廢熱能再利用長足的進步。

比起其他熱電轉換的電池系統,氨電池每平方公尺功率密度為 60 瓦,大約是 610 倍,儘管如此,研究人員表示如果要量產販售,必須提高發電功率、進一步降低成本,氨電池仍有很大的改進空間。

希望研究人員早日研發出價格低廉的熱能再生電池,不僅能成為節能減碳的幫手,未來出門也不怕手機和行動電源都沒電了。

(首圖來源:Wulin Yang/Penn State) 

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