在車(chē)輛和建筑物中，直接利用廢熱發(fā)電的可行性變得越來(lái)越大。

位于德國(guó)慕尼黑的寶馬公司是世界知名的汽車(chē)制造商，在該公司一個(gè)研究小組組長(zhǎng)萊納·里克特博士所駕駛的試驗(yàn)汽車(chē)上，排氣管有點(diǎn)與眾不同。這輛車(chē)安裝了一個(gè)特殊裝置，用于獲取正常情況下通過(guò)排氣裝置流失的部分熱量，并將其轉(zhuǎn)化成電能。

汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)浪費(fèi)大量的熱能，據(jù)估計(jì)，汽油中所含的勢(shì)能，60％都會(huì)由發(fā)動(dòng)機(jī)以熱能的形式排放或輻射掉。雖然這其中的一部分可以被吹回汽車(chē)?yán)铮糜谠诤涞奶鞖饫锕{乘人員取暖，但是大部分熱能都流失了。這也是寶馬公司在試驗(yàn)汽車(chē)的排氣系統(tǒng)上安裝熱電發(fā)電機(jī)的原因。

發(fā)電機(jī)利用塞貝克效應(yīng)將熱能轉(zhuǎn)化為電能，塞貝克效應(yīng)是以物理學(xué)家托馬斯·約翰·塞貝克的名字命名的，他在1821年發(fā)現(xiàn)在兩塊鄰接的金屬上加上溫差時(shí)，產(chǎn)生了小的電壓。這導(dǎo)致了熱電偶的產(chǎn)生，熱電偶是現(xiàn)在廣泛用于測(cè)量溫差的裝置。但是，這種效應(yīng)也可以應(yīng)用于發(fā)電機(jī)，這種想法可以追溯到20世紀(jì)50年代，當(dāng)時(shí)將熱偶發(fā)電機(jī)放在煤油燈上，用于為遠(yuǎn)距離無(wú)電地區(qū)的無(wú)線電裝置供電。最近，從钚放射性衰變獲得熱能的熱偶發(fā)電機(jī)已經(jīng)用于太空船上，例如“旅行者”空間探測(cè)器。钚動(dòng)力熱偶發(fā)電機(jī)也已經(jīng)用于為偏遠(yuǎn)地區(qū)的燈塔和無(wú)線電導(dǎo)航臺(tái)供電。

雖然熱偶發(fā)電機(jī)的原理相當(dāng)簡(jiǎn)單，并且?guī)缀醪恍枰S護(hù)，但是其生產(chǎn)能力并不是很高。里克特博士說(shuō)，在汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)溫度下，熱偶發(fā)電機(jī)只能將6％～8％的熱能轉(zhuǎn)化為電能，不過(guò)他深信新材料將會(huì)使熱電發(fā)電機(jī)的效率大大提高。為了做好準(zhǔn)備，他已經(jīng)開(kāi)始研發(fā)可以內(nèi)置在排氣裝置內(nèi)部但是不會(huì)影響發(fā)動(dòng)機(jī)性能的系統(tǒng)。

在試驗(yàn)汽車(chē)的這個(gè)系統(tǒng)中有一個(gè)箱子，熱的氣體在箱子里被分割，流過(guò)一系列的管子，這一系列管子的內(nèi)部涂上了一種熱電半導(dǎo)體——碲化鉛。在管子的外面，用一些由發(fā)動(dòng)機(jī)促成循環(huán)的冷卻劑進(jìn)行冷卻。里克特博士說(shuō)，當(dāng)汽車(chē)以大約130公里每小時(shí)(80英里每小時(shí))的速度行駛時(shí)，這個(gè)系統(tǒng)的工作情況最好。在這一速度下，儀表板上的儀表顯示該發(fā)電機(jī)產(chǎn)生150瓦的電力，這足以點(diǎn)亮幾個(gè)家用燈泡，但是遠(yuǎn)低于一輛現(xiàn)代汽車(chē)所需要的600～700瓦的電力。

但是，使用能產(chǎn)生更多電能的更好的熱電材料，有可能在某個(gè)時(shí)間停用汽車(chē)的交流發(fā)電機(jī)(這一裝置由發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，產(chǎn)生電能)。里克特博士認(rèn)為使用這種方法進(jìn)行熱電發(fā)電可以減少大約5％的燃料消耗，他希望在201 3年之前能將此技術(shù)應(yīng)用于生產(chǎn)線的汽車(chē)中。

可以實(shí)現(xiàn)這項(xiàng)新技術(shù)的新材料已經(jīng)出現(xiàn)在研究工作實(shí)驗(yàn)室中，例如俄亥俄州立大學(xué)的約瑟夫·赫里曼斯博士和他的同事最近完成了一項(xiàng)研究，他們通過(guò)在碲化鉛中摻入鉈，使碲化鉛的能量轉(zhuǎn)化翻了一番。這種新材料在典型的汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)溫度范圍內(nèi)特別有效。

不只是汽車(chē)才可以從這項(xiàng)技術(shù)中受益，赫里曼斯博士認(rèn)為，熱電發(fā)電機(jī)將會(huì)應(yīng)用于任何有熱損失的地方，例如住家、辦公室或者工廠的煙囪中。熱電發(fā)電機(jī)也可以用于發(fā)展中國(guó)家，通過(guò)爐子或明火發(fā)電。