日本研发新型地热能电池,无需高温也能有效发电

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与太阳能和海上风力发电相比,地热是一种相对不受欢迎的可再生能源系统。这可能是由于开发的困难和高成本。现在日本科学家已经使地热更加亲密,他们开发了“地热电池”。将热量直接转换为电能消除了通过蒸汽发电的需要。

地热发电类似于蒸汽发电的原理。首先,通过钻井技术将地下高温温泉水和高压蒸汽带到地面。涡轮机通电后,泉水重新充电并重新加热,然后地热保持稳定。作为基本负载功率,不需要燃料和锅炉,运行成本低。然而,初步勘探和钻探成本非常昂贵,并且需要超过180℃的工作环境,这是难以开发的。

但是,未来还有另一种开发地热的选择。东京工业大学和三英工业联手携手推出更直接,更快速的方法。他们设计了敏感的热电池,可以产生低于100°C的电力。STC),它直接转换成电能,不需要通过热水或高压蒸汽等中间载体。

STC是由阴阳阴极,电子传输层,锗半导体和负责转移铜离子的固体电解质组成的多层电池。只要电池埋在地下,锗半导体中的电子在被加热后就可以被激发到激发态,然后转移到电子传输层。然后通过电极和外部电路将电子转移到相对电极,并且电解质产生氧化还原反应以发电。最后,低能电子被带回半导体,下一个转向可以打开。

但是,由于它是电池,是否需要充电,不能像传统的地热发电一样用作基本负载电源?在这方面,该团队认为没有必要担心,他们确实在实验中观察到电池“没电”,这是因为不同类型的铜离子迁移,导致电解质层的氧化还原反应停止,只要外部电路开启。电池将自动恢复电池。

这项技术仍然可以长时间供电,团队甚至认为它可以实现“半永久性”。东京工业大学材料与化学助理教授Matsushita Sachiko表示,使用新型热电池,可以改变地热,使人们不必担心辐射和昂贵的油,他们没有依靠间歇性的太阳能和风能。

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地热发电类似于蒸汽发电的原理。首先,通过钻井技术将地下高温温泉水和高压蒸汽带到地面。涡轮机通电后,泉水重新充电并重新加热,然后地热保持稳定。作为基本负载功率,不需要燃料和锅炉,运行成本低。然而,初步勘探和钻探成本非常昂贵,并且需要超过180℃的工作环境,这是难以开发的。

但是,未来还有另一种开发地热的选择。东京工业大学和三英工业联手携手推出更直接,更快速的方法。他们设计了敏感的热电池,可以产生低于100°C的电力。STC),它直接转换成电能,不需要通过热水或高压蒸汽等中间载体。

STC是由阴阳阴极,电子传输层,锗半导体和负责转移铜离子的固体电解质组成的多层电池。只要电池埋在地下,锗半导体中的电子在被加热后就可以被激发到激发态,然后转移到电子传输层。然后通过电极和外部电路将电子转移到相对电极,并且电解质产生氧化还原反应以发电。最后,低能电子被带回半导体,下一个转向可以打开。

但是,由于它是电池,是否需要充电,不能像传统的地热发电一样用作基本负载电源?在这方面,该团队认为没有必要担心,他们确实在实验中观察到电池“没电”,这是因为不同类型的铜离子迁移,导致电解质层的氧化还原反应停止,只要外部电路开启。电池将自动恢复电池。

这项技术仍然可以长时间供电,团队甚至认为它可以实现“半永久性”。东京工业大学材料与化学助理教授Matsushita Sachiko表示,使用新型热电池,可以改变地热,使人们不必担心辐射和昂贵的油,他们没有依靠间歇性的太阳能和风能。

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