體溫發電非遙不可及,南韓預計 3 年內商業化

作者 | 發布日期 2019 年 03 月 06 日 7:30 | 分類 能源科技 , 電力儲存 follow us in feedly

用人體發電並非科學家的天馬行空,最近南韓科學家已透過熱電模組,成功將人體體溫轉換成電力,使人人都可享用自產無污染、源源不絕的電力,團隊更預計該技術可在 2~3 年抵達商業化。




體溫發電設備的原理基本上是透過熱電轉換,將人體散發的熱能轉成電能,而南韓電子通信研究院(ETRI)已進一步開發出像貼布的熱電設備,當設備貼在皮膚上時,會與人體產生溫差,溫差愈大電輸出愈強。

該設備還搭載仿生散熱裝置(biomimetic heat sink),熱電元件的輸出是傳統技術的 5 倍,除此之外 ETRI 團隊也運用積體電路技術(IC),讓能源效率在低電壓下仍能維持在 80% 以上,並轉換成可充電的電壓。

目前團隊研發出的模組長寬分別為 11 公分與 5 公分,功率密度為其他技術的 1.5 倍、已達每平方公分 35 微瓦。當 6 片模組組合起來時,也可持續將體溫轉換成電力,功率密度達商業化的 2~3 毫瓦之餘,更成功用體溫點亮「ETRI」LED 燈。

(Source:ETRI)

人們也不用擔心熱電轉換貼布附著性不強或不耐用,走走路就會脫落、隨便一扯就會撕裂,團隊已運用乾性附著法,善加利用其中的奈米結構讓片狀設備自然的黏在皮膚上,並以微結構(micro structure)設計設備的外部,降低設備被撕開或損壞的風險。

ETRI 相當看好此熱電模組,現已成功打造出熱電 IC 晶片,最佳化美觀程度與耐用性,並降低貼片附著時的不適。ETRI 材料與元件研究負責人表示,若此熱電設備成功抵達商業化,除了應用在穿戴式設備或物聯網設備,還可提升數位醫療、智慧家居進展。

助穿戴式設備一臂之力

根據 Futuresource Consulting 資料,穿戴式市場總出貨量已在 2018 年突破 1 億,與 2017 年相比增長 10%,電池一直都是穿戴式設備的弱點,若科學家成功研發出體溫發電技術,將對該市場大有裨益。對此,ETRI 團隊也希望該設備未來應用在體溫或是脈搏感測器,進一步監測患者與嬰兒的狀況,或是可用在毛小孩的 GPS。

看好這類自產的無污染能源,現在也有不少國家與機構正在研發體溫發電,像是台灣工研院也有涉獵,在政府科技專案與各大學校企業的合作下,藉由超低電壓轉能晶片收集體溫,可利用皮膚與周遭環境的溫差產生微小功率來發電,大幅提高熱溫差發電的範圍。

(首圖來源:ETRI

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