科企岛：一款没有移动部件的热机可将40%的效率将热量转化为电能

麻省理工学院和国家可再生能源实验室（NREL）的工程师设计了一种没有移动部件的热机。它以超过40%的效率将热量转化为电能，使其比工业标准蒸汽轮机更有效。

该发明是一种热光伏（TPV）电池，类似于太阳能电池板的光伏电池，可被动地从白热热源捕获高能光子。它可以从达到1，900至2，400°C的电源发电 - 对于涡轮机及其移动部件来说太热了。TPV电池之前的创纪录效率为32%，但该团队通过使用能够转换更高温度，更高能量光子的材料来提高这种性能。

研究人员计划将TPV电池整合到电网规模的热电池中。该系统将从太阳等可再生能源中吸收多余的能量，并将这些能量储存在高度绝缘的热石墨堆中。电池将热量转化为电能，并在需要时将其发送到电网。

研究人员现在已经成功地在小规模实验中证明了该系统的主要部分;实验性TPV细胞约为一厘米见方。他们正在努力整合这些部件，以展示一个完全可操作的系统。从那里，他们希望扩大该系统的规模，以取代电网上的化石燃料工厂。合著者阿塞贡·亨利（Asegun Henry）是机械工程教授，他设想TPV电池面积约为10，000平方英尺，并在气候控制的仓库中运行，以从储存的大量太阳能中汲取电力。

“热光伏电池是证明热电池是一个可行的概念的最后一个关键步骤，”亨利说。“该技术在其生命周期中是安全的，对环境无害，并且可以对减少电力生产的二氧化碳排放产生巨大影响。