2019年11月5日 星期二

港大機械工程團隊花約8年時間,研發嶄新熱電轉換技術「直接熱充電電池」

港大機械工程團隊花約8年時間,研發嶄新熱電轉換技術「直接熱充電電池」。
不少家居電器例如冷氣機、雪櫃等,在操作的過程中,都會排出沒有用途的廢熱。港大機械工程團隊花約8年時間,研發嶄新熱電轉換技術「直接熱充電電池」(DTCC),可直接把電器排出的低溫廢熱(溫度低於100°C)轉化成電能,循環再用。團隊表示,新研發的電池用途廣泛,除了可為冷氣機等家用電器省電外,亦可應用不同智能科技產品提供電源;有關研究技術正申請相關專利,期望2年內可以投入市場使用。
在不少家居電器操作的過程中,超過6成能源都會變為廢熱排出。為了把廢熱回收轉化成有用能源,科學家一直尋找有效方法循環再用,其中目前較廣泛使用的「熱電化學電池」(Thermoelectrochemical cell),利用溫度差藉以回收廢熱,惟熱電轉換率僅小於1%,而操作溫度需介乎350至650°C,加上成本昂貴,每塊成本為15美元(約118港元),所以不合乎日常生活使用。
港大機械工程團隊花約8年時間,研發出「直接熱充電電池」(DTCC),其熱電轉換效率超過3.5%。該電池有別於一般的電池需充電運作,利用可自行再生的能源轉換循環系統,當電池接觸廢熱即會自動充電和發電,即使在低溫30°C的環境下仍可運作,能有效直接把電器排出的低溫廢熱(溫度低於100°C)轉化成電能,循環再用。
帶領研發團隊的港大機械工程系副教授馮憲平表示,團隊過去試驗約50種導體,3年前終找出能穩定導電的石墨烯,與導電塑膠聚苯胺為兩極,研發出「直接熱充電電池」。
這款新電池的成本較「熱電化學電池」為低,每塊電池只需約1港元,其應用的範圍很廣泛,例如只需把約100塊電池連接冷氣機,轉化排出的廢熱為電能發電,料整體可節能約5至7%。
他續指,由於電池開發成可攜式折疊裝置,可把人體體溫直接轉化為電能,可應用不同智能科技產品,如貼在身體上用作監察血糖、血壓等數據作醫療監測用途。有關研究正申請美國專利和PCT專利,正與投資者磋商及合作,料先推出節能冷氣機及智能變色窗,期望2年內可以推出市場。

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