瓶裝陽光“熱電池”或?qū)硇碌奶柲芨锩?/h1>
2018-04-12 12:52:59鏡清
電力設(shè)備管理 2018年2期
鏡清
科里 S.鮑威爾 (CoreyS.Powell)，《美國科學(xué)家與發(fā)現(xiàn)》雜志前編輯、專欄作家和紐約大學(xué)SHERP科學(xué)新聞項目訪問學(xué)者日前撰文介紹，一種類似塑料的材料可能代替蘋果手機和特斯拉汽車的高性能太陽能電池。
太陽能清潔、豐富，也令人煩惱：夜間或陰天就不不管用了。可以把陽光轉(zhuǎn)化為電能、再儲存在電池里，但這既復(fù)雜又昂貴。很多時候，實際上想要的不是電，而是做飯或采暖等勞務(wù)的熱能。換句話說，想要的是“瓶裝”正午太陽的熱，然后按需打開的“辦法”。咋聽起來，幾乎不可能，但有些非常倔強的科學(xué)家已經(jīng)找到了實現(xiàn)這一目標的方法，而且相信這項技術(shù)可能帶來“變革”。
據(jù)去年底報道，馬薩諸塞大學(xué)的化學(xué)家Dhand apani Venkataraman領(lǐng)導(dǎo)的團隊發(fā)明了一種新型聚合物，在吸收和釋放熱能方面效果“驚人”。這款名為AzoPMA類似塑料的材料，可能是開發(fā)高效“熱電池”的關(guān)鍵。就太陽能技術(shù)而言，能代替蘋果手機和特斯拉汽車的高性能太陽能電池。熱電池的基本原理很簡單。能“保持”熱能的任何物質(zhì)都“合格”。例如一個游泳池，在陽光明媚的八月午后會變熱，就是個原始的熱電池。
熱的海綿
AzoPMA的“杰出”表現(xiàn)是能儲存多少熱能。它每盎司（28.35克）保持的熱能是水的200倍。秘密，就在于它的分子“緊系”著兩種形狀或者結(jié)構(gòu)。
AzoPMA暴露在陽光下，它的分子會“呈”高能“態(tài)”。受到另外的觸發(fā)稍微加熱或被激活，這種分子就回到低能“態(tài)”，儲存的熱量就會“噴涌”出來。
與此同時，麻省理工學(xué)院（MIT）的材料科學(xué)家杰弗里?格羅斯曼（JeffreyGrossman）博士在另一類型的儲熱方面取得了令人矚目的進展。格羅斯曼創(chuàng)造的一種脂肪化合物加熱會融化，但與直覺相反，冷卻時卻不會凝固。除非用藍色LED激活，否則會一直處于融化狀態(tài)。只在凝固時，才釋放它“鎖定”的熱能。格羅斯曼說，“我們創(chuàng)造的材料能以全新方式儲存熱能”。
能用瓶裝的陽光做什么
或許會在發(fā)展中國家，太陽熱電池會找到它們最早的用途。印度工業(yè)企業(yè)塔塔集團公司（Tata）正在出資開發(fā)太陽熱烘爐，用以取代廣大農(nóng)村燃燒木頭、柴枝或牛糞的爐灶。它冒出的煙塵嚴重危害健康。兩升電池材料保持的熱能，足夠每天無排放地烹飪一小時。
約翰?索利姆博士說，“也可想象在徒步旅行時給這種分子充熱，然后排熱烹飪晚餐”。在MIT的一位同事按同樣的道理，使儲熱電池與紡織纖維相結(jié)合，也可在白天徒步旅行時用上衣和襪子收集熱能，之后用來熱飯。熱電池也可以捆綁成大型儲熱裝置，供整個家庭采暖，或者以薄膜的形式鋪在道路、屋頂和汽車擋風(fēng)玻璃上，冬季風(fēng)暴后能動迅速融雪，不用任何電力。德國寶馬汽車公司一直在與格羅斯曼的團隊探討最后一概念。
儲熱技術(shù)一旦變得切實可行，也許在10年之內(nèi)——格羅斯曼期待許多另外的新用途。他說，“今天的熱電池就是一個世紀前的電池”，“有令人振奮的用途，我們剛剛開始理解?！?/p>
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太陽能清潔、豐富，也令人煩惱：夜間或陰天就不不管用了。可以把陽光轉(zhuǎn)化為電能、再儲存在電池里，但這既復(fù)雜又昂貴。很多時候，實際上想要的不是電，而是做飯或采暖等勞務(wù)的熱能。換句話說，想要的是“瓶裝”正午太陽的熱，然后按需打開的“辦法”。咋聽起來，幾乎不可能，但有些非常倔強的科學(xué)家已經(jīng)找到了實現(xiàn)這一目標的方法，而且相信這項技術(shù)可能帶來“變革”。
據(jù)去年底報道，馬薩諸塞大學(xué)的化學(xué)家Dhand apani Venkataraman領(lǐng)導(dǎo)的團隊發(fā)明了一種新型聚合物，在吸收和釋放熱能方面效果“驚人”。這款名為AzoPMA類似塑料的材料，可能是開發(fā)高效“熱電池”的關(guān)鍵。就太陽能技術(shù)而言，能代替蘋果手機和特斯拉汽車的高性能太陽能電池。熱電池的基本原理很簡單。能“保持”熱能的任何物質(zhì)都“合格”。例如一個游泳池，在陽光明媚的八月午后會變熱，就是個原始的熱電池。
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AzoPMA暴露在陽光下，它的分子會“呈”高能“態(tài)”。受到另外的觸發(fā)稍微加熱或被激活，這種分子就回到低能“態(tài)”，儲存的熱量就會“噴涌”出來。
與此同時，麻省理工學(xué)院（MIT）的材料科學(xué)家杰弗里?格羅斯曼（JeffreyGrossman）博士在另一類型的儲熱方面取得了令人矚目的進展。格羅斯曼創(chuàng)造的一種脂肪化合物加熱會融化，但與直覺相反，冷卻時卻不會凝固。除非用藍色LED激活，否則會一直處于融化狀態(tài)。只在凝固時，才釋放它“鎖定”的熱能。格羅斯曼說，“我們創(chuàng)造的材料能以全新方式儲存熱能”。
能用瓶裝的陽光做什么
或許會在發(fā)展中國家，太陽熱電池會找到它們最早的用途。印度工業(yè)企業(yè)塔塔集團公司（Tata）正在出資開發(fā)太陽熱烘爐，用以取代廣大農(nóng)村燃燒木頭、柴枝或牛糞的爐灶。它冒出的煙塵嚴重危害健康。兩升電池材料保持的熱能，足夠每天無排放地烹飪一小時。
約翰?索利姆博士說，“也可想象在徒步旅行時給這種分子充熱，然后排熱烹飪晚餐”。在MIT的一位同事按同樣的道理，使儲熱電池與紡織纖維相結(jié)合，也可在白天徒步旅行時用上衣和襪子收集熱能，之后用來熱飯。熱電池也可以捆綁成大型儲熱裝置，供整個家庭采暖，或者以薄膜的形式鋪在道路、屋頂和汽車擋風(fēng)玻璃上，冬季風(fēng)暴后能動迅速融雪，不用任何電力。德國寶馬汽車公司一直在與格羅斯曼的團隊探討最后一概念。
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