【大纪元2012年10月01日讯】（大纪元记者王明编译报导）有鉴于全世界近三分之二的能源是以废热的形式散失，美国西北大学的科学家研发出一种热电材料，是世界上能将废热转换为电能的最优质材料。此新材料非常环保，加上性质稳定，能转换15%至20%的余热成回收电能，势将被更多产业采用。
技术突破 新材料适用范围更广
据phys.org网站报导，过去热电材料能量转换效能低，限制了许多商业用途。这种由美国西北大学和密西根大学共同研发的材料在技术上获得突破，能运用的产业范围非常广泛，包括汽车产业、重工业、装设长时间大型燃烧引擎的船舶和油轮等。这些产业和交通工具的废热温度范围，介于摄氏400到600度（华氏750至1,100度）之间，是新热电材料的最佳应用范围。
报导说，此新材料是常见半导体碲化铅（lead telluride）的化合物，是目前最高效能的热电材料，优质系数（figure of merit，又称ZT值）为2.2。
主导这项研究的西北大学化学教授卡那次提斯（Mercouri G. Kanatzidis）说：“此系统是于任何温度下，性能最出色的热电转换系统。这种新材料可以将热能转换为电能，达到最高的效能，具有应用于商业产品的潜力。”
热电系统──未来能源解决方案的重要环节
研究人员表示，未来并没有独特的能源解决方案，而是藉由分散式的方法解决能源问题。热电系统无法处理所有的能源问题，但它是整体解决方案中的一项重要环节。
热电材料转化热能为电能的效能，是由ZT值所决定的。此ZT值代表公式中的分子──导电度（electrical conductivity）和热电能（thermoelectric power）的比值，越高越好，而分母导热度（thermal conductivity）是越低越好。
研究人员说，很难增高公式分子中任何一项的物理特性，而不影响其它分子和分母的数值。因此，ZT值多年来停留在1，处于停滞不前的状况。
近年来，卡那次提斯的研究团队引入奈米结构（nanostructures）作为主要的热电材料，不断提高ZT值，终获进展。
（责任编辑：陈俊村）
