用热电波来发电

  用水发电,建大坝的成本太高;用煤发电,一点也不环保;用太阳能发电稳定性较差;用风能发电太挑地方,用核能发电让老百姓都不大敢在周围居住……怎么看怎么觉得,现在的发电方式都有很多不尽如人意的地方。所以科学家们也一直在寻找新的发电方式,以便在提高发电效率的基础上,更多地控制成本和对环境造成的影响。

  日前,麻省理工学院(MIT)的一群科学家就发现了新的发电方式,那就是通过热电波(thermopower wave)来进行。这被誉为是开辟了能源研究的一个新领域,因而也得到了《Geek》的关注。

  这种发电方式的核心在于一个叫碳纳米管(carbon nanotube)的东西。它就是由碳原子(carbon atom)组成的亚微观空心管(submicroscopic hollow tube),直径只有几纳米,当中包括了足球烯(buckyball,也被译作“巴基球”)和石墨板(graphene sheet)两部分。碳纳米管其实是近十多年来全球科学家重点研究的对象,但却尚未研究到发电方面—MIT的科学家们发现,在碳纳米管的移动过程当中,产生了一种热波(或者说是热脉冲),它沿着一个能驱使电子向前运动的微小细管移动,最终产生电流。

  原理虽然很好解释,但科学家做起实验来却是经过了很长的时间,折腾起来也确实比较麻烦。比如最新的一个实验,科学家在这些导电导热的纳米管上都涂上了一层反应燃料,这种反应燃料能够通过分解产生热量。随后这些燃料被激光束或高压火花在另一端被点燃,由此所产生的热波随着碳纳米管快速地移动,而燃料分解产生的热量则进入纳米管。当热量反馈到燃料涂层上,一种沿着纳米管移动的热波就产生了。

  可别小看这样生成的热波的能量,它能够随着进一步开发而不断地提升性能,同时这个性能也和纳米管的重量成正比。如果和我们非常熟悉的锂离子电池相比,这种方式所产生的电量比等量的锂离子电池多出大约100倍,其发电的效率可见一斑。

  不过目前科学家还没有对这种方式进行进一步的评估,未来它将以什么样的方式出现还是个未知数。比如利用这种发电方式几乎不会有自放电情况的特性来做成超小型电子设备,或者以模块化的方式集中起来提供更大的能量等等。正如得克萨斯大学纳米技术研究所主任雷·鲍曼(Ray Baughman)所说的那样,这是一项“恒星闪耀般的研究”,它的未来非常令人期待。
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