美国研究人员将汽车和直升机尾气转化为热电能

2025-02-19 10:39:06来源：盖世汽车关键词：废热回收系统阅读量：22300

导读：据外媒报道，宾夕法尼亚州立大学帕克分校等机构的研究人员展示了一种热电发电机系统原型，可以减少燃料消耗和二氧化碳排放，有望促进可持续能源发展。

　　内燃机(即通过汽油驱动汽车的发动机)仅使用燃料潜在能量的四分之一，其余部分则以热量的形式通过废气流失。现在，在期刊《ACS应用材料与界面(ACS Applied Materials & Interfaces)》上发表的一项研究展示了如何将废气热量转化为电能。据外媒报道，宾夕法尼亚州立大学帕克分校(Pennsylvania State University, University Park)等机构的研究人员展示了一种热电发电机系统原型，可以减少燃料消耗和二氧化碳排放，有望促进可持续能源发展。

　　燃料效率低下会导致温室气体排放，因此需要创新废热回收系统。热回收系统(称为热电系统)使用半导体材料，根据温差将热量转化为电能。然而，许多现有热电设备设计笨重且复杂，需要额外的冷却水来维持必要的温差。现在，由Wenjie Li和Bed Poudel领导的研究团队开发出紧凑型热电发电机系统，可以有效地将汽车、直升机和无人机等高速运载工具的废气余热转化为能量。

　　这种新型热发电机包含由碲化铋制成的半导体，并使用热交换器(类似于空调中使用的热交换器)来收集汽车排气管道中的热量。该团队还集成可以调节温度的硬件，称为“散热器”。该散热器能够明显增加温度差，从而直接影响系统电输出。该原型可以实现40瓦的输出功率，大约足以为灯泡供电。重要的是，结果表明高气流条件(例如排气管中的条件)可以提高效率，从而增加系统的电输出。

　　在模拟高速环境的仿真过程中，该废热系统表现出很强的通用性，在类似汽车的排气速度下可产生56w的功率，在类似直升机的排气速度下产生146w，分别相当于5个和12个18650锂离子电池的功率。

　　研究人员表示，这种实用系统可以直接集成至现有排气口，而不需要额外的冷却系统。随着人们对清洁能源解决方案的需求不断升级，这项工作可能有助于将热电装置实际集成至高速车辆中。

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