尾氣發(fā)電或可行

　　如今，美國普渡大學(xué)的研究人員正與通用汽車聯(lián)合開發(fā)一種利用溫差發(fā)電的熱能發(fā)電機(jī)。溫差發(fā)電是利用熱電材料的塞貝克效應(yīng)（相互連接的兩種材料在有溫度差時(shí)會(huì)產(chǎn)生電位差）發(fā)展起來的一種發(fā)電技術(shù)，不需要機(jī)械運(yùn)動(dòng)，也不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，就可以直接將熱能轉(zhuǎn)化為電能。

　　據(jù)該項(xiàng)目負(fù)責(zé)人、普渡大學(xué)機(jī)械工程系徐先凡教授介紹，開發(fā)此項(xiàng)技術(shù)，是為了將汽車尾氣中的部分熱量轉(zhuǎn)化成電能繼續(xù)利用，從而達(dá)到節(jié)省燃料并減少汽車尾氣的目的。

　　自去年1月份開始，這個(gè)研發(fā)團(tuán)隊(duì)一直設(shè)法在汽車三元觸媒轉(zhuǎn)換器后安裝一個(gè)由熱電模塊芯片構(gòu)成的初始模型。該模型在有溫差的條件下，熱電材料中的電子發(fā)生流動(dòng)形成電流，從而從溫度高達(dá)700℃的廢氣中收集能量。

　　徐先凡表示，因?yàn)閷⑵囄矚庵械臒崮苻D(zhuǎn)化為電能的過程中存在巨大的溫差，所以選用的熱電材料必須能夠經(jīng)受住長期巨大的溫差。同時(shí)，熱電材料的導(dǎo)熱性必須很差，這樣汽車尾氣中的熱量才能不會(huì)從一面?zhèn)鞯搅硪幻妗?/p>

　　目前，通用汽車公司的研究者們正在測(cè)試一種名為“方鈷礦化合物” 的材料。方鈷礦是鈷和鎳的砷化物礦物，方鈷礦族材料具有良好的電力特性，而導(dǎo)熱系數(shù)不佳。如果加入某些稀土元素合金后，可使這種方鈷礦的導(dǎo)熱性進(jìn)一步降低。

　　路漫漫其修遠(yuǎn)兮

　　“目前，利用汽車尾氣發(fā)電技術(shù)仍處于理論研究階段，離商業(yè)化應(yīng)用還有很長的一段路要走，”張付軍表示。事實(shí)上，此項(xiàng)技術(shù)商業(yè)化仍面臨著諸多困難。

　　利用汽車尾氣的熱能發(fā)電，首先面對(duì)的是技術(shù)上的難題。普渡大學(xué)的研發(fā)團(tuán)隊(duì)目前最大的挑戰(zhàn)之一是尋找合適的熱電材料，熱電材料必須滿足耐高溫以及導(dǎo)熱性差兩個(gè)條件。

　　北京理工大學(xué)機(jī)械與車輛學(xué)院馬朝臣教授介紹說：“汽車尾氣發(fā)電目前面臨的一個(gè)很大的困難是如何提高實(shí)用中燃油的利用率。同時(shí)，如何降低生產(chǎn)過程中的成本，也是這項(xiàng)技術(shù)從理論研究邁向?qū)嶋H應(yīng)用很重要的一步。”

　　盡管面臨著重重困難，尾氣發(fā)電技術(shù)仍有著非常廣闊的市場前景。據(jù)相關(guān)媒體報(bào)道，目前最先進(jìn)的熱電組件的轉(zhuǎn)換效率大概只有5%。若是使一輛雪佛蘭越野車的燃油利用率提高5%，相當(dāng)于每升燃油多跑0.43公里。而這項(xiàng)研究有望最終將汽車燃油利用率提高10%，高效的利用效率可以補(bǔ)償安裝設(shè)備帶來的成本，經(jīng)濟(jì)效益前景良好。

　　“如果汽車尾氣發(fā)電技術(shù)發(fā)展成熟之后，能源利用率可達(dá)10%左右，那么這將是一項(xiàng)市場前景十分可觀的技術(shù)。”馬朝臣如是說。