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隨著全球汽車產(chǎn)量的不斷提高，汽車尾氣對環(huán)境的污染日趨嚴(yán)重，各國研究人員一直在尋找治理汽車尾氣的方法。而美國研究人員正在開發(fā)一種發(fā)電機(jī)，它可以使汽車“吃掉”自己排放的尾氣。 實(shí)際上，早在2008年的時(shí)候，就有美國媒體報(bào)道，美國能源部資助的這項(xiàng)研究，由通用汽車公司與俄亥俄州州立大學(xué)合作進(jìn)行。研究人員將一種特殊的電鍍金屬裝置安裝在汽車排氣管上，利用尾氣與空氣間溫差導(dǎo)致的熱電效應(yīng)，形成電流，通過電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)汽車。專家解釋說，在上述裝置內(nèi)由兩種金屬組成的回路中，如果兩個(gè)接觸點(diǎn)之間產(chǎn)生溫度差，金屬電子的狀態(tài)會(huì)發(fā)生變化形成電流，這種熱電轉(zhuǎn)換現(xiàn)象即為熱電效應(yīng)。 研究人員指出，這一裝置可使一輛雪佛蘭越野車的燃油利用率提高5%，相當(dāng)于每升燃油多跑0.43公里。小型車如果安裝這種裝置，節(jié)油效果會(huì)更明顯。 當(dāng)時(shí)報(bào)道稱，美國能源部希望通過這項(xiàng)研究將汽車燃油利用率提高10%。研究人員說，如果該裝置最終達(dá)到這一目標(biāo)，通用汽車公司今后在美國銷售的所有汽車有望每年節(jié)省燃油約1億加侖(約3.78億升)。 近日，美國《大眾科學(xué)》雜志對于該項(xiàng)目又有了更新報(bào)道，美國普渡大學(xué)的研究人員正與通用汽車聯(lián)合開發(fā)一種利用溫差產(chǎn)生電流的熱能發(fā)電機(jī)，這種發(fā)電機(jī)可將汽車尾氣中的熱量轉(zhuǎn)化成電能，從而達(dá)到“吃掉”汽車尾氣的目的，并節(jié)省燃料。 從今年1月份開始，這個(gè)研發(fā)團(tuán)隊(duì)一直設(shè)法在汽車三元觸媒轉(zhuǎn)換器后安裝一個(gè)由金屬芯片構(gòu)成的初始模型，該模型可以從溫度高達(dá)700攝氏度的廢氣中收集熱量。 領(lǐng)導(dǎo)這項(xiàng)研究的普渡大學(xué)機(jī)械工程系教授徐先凡解釋說，因?yàn)闊崮苻D(zhuǎn)化為電能的過程中會(huì)出現(xiàn)巨大的溫差，而且只有使這種溫差持續(xù)才能產(chǎn)生電流，所以這種金屬必須能夠經(jīng)受住巨大的溫差——一面要接觸高溫氣體被加熱，而另一面則必須保持低溫。 研發(fā)團(tuán)隊(duì)目前最大的挑戰(zhàn)之一是尋找一種導(dǎo)熱很差的金屬，這樣汽車尾氣中的熱量就不會(huì)從一面?zhèn)鞯搅硪幻媪恕?br /> 通用汽車的研究者們目前正在測試一種名為“方鈷礦”的金屬，它是含有鈷、砷化物、鎳和鐵的混合物，如再加進(jìn)含鈰的稀土元素合金，還可使這種方鈷礦的導(dǎo)熱性再次降低。 熱電轉(zhuǎn)化技術(shù)不僅可以為車輛提供電力，還可對家庭和發(fā)電場的廢熱進(jìn)行回收利用，以及用于新型太陽能電池。 美國國家科學(xué)基金和能源部已向該項(xiàng)目提供了總額達(dá)140萬美元的資金支持。 |
