改善燃料使用效率 引擎廢熱發電不是夢

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【大紀元2011年05月25日訊】(大紀元記者陳俊村編譯報導)研究人員正以新材料研製熱電轉換器,以期利用引擎廢熱發電,並改善汽油的使用效率。此熱電轉換器的原型機將於近期安裝在車輛上進行測試。

據麻省理工學院Technology Review網站報導,目前汽車或卡車使用的汽油,有至少三分之二的能量會以熱的方式散逸,造成浪費。儘管熱電元件(Thermoelectrics)可利用半導體材料將廢熱轉換成電,進而減少汽車的汽油需求並改善使用效率5%,但因其效率不彰、成本高昂,因而無法實際應用。

熱電裝置製造商BSST與通用汽車公司(General Motors)正在開發各自的熱電產生器原型機,將於未來幾個月內在商用汽車上進行測試。

常見的碲化鉍熱電材料只能在高達攝氏250度的環境下作業,但熱電產生器的溫度高達攝氏500度。BSST因而改用鉿鋯合金的熱電材料,其可在高溫下作業,同時增加熱電產生器的效率約40%。

通用公司正利用一種名為skutterudites的材料製作新的熱電元件,此元件比碲化鉍便宜,在高溫時作業性較佳。該公司電腦模型顯示,將此裝置安裝在雪佛蘭(Chevrolet)Suburban車款進行測試,可產生350瓦的電力,改善燃料使用效率3%。

通用公司製作這種熱電產生器是耗時的複雜過程,最大的挑戰是使電和熱的接觸良好。此裝置的溫低梯度大,使熱電接觸介面承受機械壓力。此外,在連結不同的材質時會產生抵抗力,使接觸介面升溫,因而降低此裝置的品質。

另一個困難點是熱電產生器與汽車的整合。研究人員已經在一輛運動休旅車(SUV)測試過這種熱電產生器。通用公司科學家麥斯勒(Gregory Meisner)表示,目前,這種裝置只是插入排氣系統內。「我們需要設計出能與汽車系統更好地整合的裝置,而不僅僅是插入式的裝置。」

為了量產所需,BSST和通用公司必須降低新材料的成本。麥斯勒表示,可能還要至少4年的時間,該公司的熱電產生器才能應用於量產的車輛。

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