改善燃料使用效率 引擎廢熱發電不是夢

研究人員正以新材料研製熱電轉換器，以期利用引擎廢熱發電，並改善汽油的使用效率。此熱電轉換器的原型機將於近期安裝在車輛上進行測試。

據麻省理工學院Technology Review網站報導，目前汽車或卡車使用的汽油，有至少三分之二的能量會以熱的方式散逸，造成浪費。儘管熱電元件（Thermoelectrics）可利用半導體材料將廢熱轉換成電，進而減少汽車的汽油需求並改善使用效率5%，但因其效率不彰、成本高昂，因而無法實際應用。

熱電裝置製造商BSST與通用汽車公司（General Motors）正在開發各自的熱電產生器原型機，將於未來幾個月內在商用汽車上進行測試。

常見的碲化鉍熱電材料只能在高達攝氏250度的環境下作業，但熱電產生器的溫度高達攝氏500度。BSST因而改用鉿鋯合金的熱電材料，其可在高溫下作業，同時增加熱電產生器的效率約40%。

通用公司正利用一種名為skutterudites的材料製作新的熱電元件，此元件比碲化鉍便宜，在高溫時作業性較佳。該公司電腦模型顯示，將此裝置安裝在雪佛蘭（Chevrolet）Suburban車款進行測試，可產生350瓦的電力，改善燃料使用效率3%。

通用公司製作這種熱電產生器是耗時的複雜過程，最大的挑戰是使電和熱的接觸良好。此裝置的溫低梯度大，使熱電接觸介面承受機械壓力。此外，在連結不同的材質時會產生抵抗力，使接觸介面升溫，因而降低此裝置的品質。

另一個困難點是熱電產生器與汽車的整合。研究人員已經在一輛運動休旅車（SUV）測試過這種熱電產生器。通用公司科學家麥斯勒（Gregory Meisner）表示，目前，這種裝置只是插入排氣系統內。「我們需要設計出能與汽車系統更好地整合的裝置，而不僅僅是插入式的裝置。」

為了量產所需，BSST和通用公司必須降低新材料的成本。麥斯勒表示，可能還要至少4年的時間，該公司的熱電產生器才能應用於量產的車輛。