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(資料圖片僅供參考)

在能源消耗不斷增長(zhǎng)的世界中，我們唯一的希望是開(kāi)發(fā)新的能源發(fā)電技術(shù)。雖然目前使用的可再生能源如風(fēng)能和太陽(yáng)能都有其優(yōu)點(diǎn)，但在我們的鼻子下面還有一種巨大的，永久的，尚未開(kāi)發(fā)的能源：地?zé)崮堋?/p>

從地?zé)崮馨l(fā)電需要能夠以某種方式利用地殼內(nèi)部熱量的裝置。最近，由松下幸子博士領(lǐng)導(dǎo)的東京工業(yè)大學(xué)的科學(xué)家團(tuán)隊(duì)在理解和開(kāi)發(fā)敏化熱電池(STC)方面取得了很大進(jìn)展，這種電池可以在100°C或更低的溫度下產(chǎn)生電能。

存在幾種將熱量轉(zhuǎn)換成電力的方法，然而，它們的大規(guī)模應(yīng)用是不可行的。例如，基于塞貝克效應(yīng)的熱冷氧化還原電池和設(shè)備不可能簡(jiǎn)單地將它們埋入熱源中并利用它們。

Matsushita博士的團(tuán)隊(duì)此前曾報(bào)道過(guò)使用STC作為使用染料敏化太陽(yáng)能電池將熱量直接轉(zhuǎn)換為電能的新方法。他們還用半導(dǎo)體代替了染料，使系統(tǒng)可以使用熱而不是光來(lái)操作。STC，電池由夾在電極之間的三層組成：電子傳輸層(ETM)，半導(dǎo)體層(鍺)和固體電解質(zhì)層(銅離子)。簡(jiǎn)而言之，電子通過(guò)熱激發(fā)從半導(dǎo)體中的低能態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楦吣軕B(tài)，然后自然地轉(zhuǎn)移到ETM。然后，它們通過(guò)電極離開(kāi)，通過(guò)外部電路，通過(guò)對(duì)電極，然后到達(dá)電解質(zhì)。

但是，當(dāng)時(shí)還不清楚這種電池是否可以用作永久發(fā)動(dòng)機(jī)，或者電流是否會(huì)在某個(gè)時(shí)刻停止。經(jīng)過(guò)測(cè)試，該團(tuán)隊(duì)觀察到電流確實(shí)在一段時(shí)間后停止流動(dòng)，并提出了解釋這種現(xiàn)象的機(jī)制?；旧?，電流停止是因?yàn)殡娊赓|(zhì)層的氧化還原反應(yīng)由于不同類(lèi)型的銅離子的重新定位而停止。最重要的是，也令人驚訝的是，他們發(fā)現(xiàn)只需打開(kāi)外部電路一段時(shí)間，電池就可以在有熱的情況下自行恢復(fù)這種情況。換句話說(shuō)，通過(guò)使用一個(gè)簡(jiǎn)單的開(kāi)關(guān)。“通過(guò)這樣的設(shè)計(jì)，通常被認(rèn)為是低質(zhì)量能源的熱量將成為一種很好的可再生能源，”Matsushita表示。

由于其適用性，環(huán)保性以及幫助解決全球能源危機(jī)的潛力，該團(tuán)隊(duì)對(duì)他們的發(fā)現(xiàn)感到非常興奮。松下說(shuō)：“不用擔(dān)心輻射，不怕昂貴的油，也不會(huì)像依賴太陽(yáng)或風(fēng)一樣不發(fā)電?！?對(duì)這類(lèi)電池的進(jìn)一步改進(jìn)將是未來(lái)研究的目標(biāo)，希望有朝一日能夠在不傷害我們星球的情況下解決人類(lèi)的能源需求。