不浪費低溫廢熱，新型奈米薄膜回收發電
不論是電子設備還是汽車、工業機械，使用過程中產生的廢熱一直是個問題，可能因此損壞零件或致使效率降低。加州大學柏克萊分校工程師現在開發出一種奈米薄膜，可與各種廢熱源結合，將多餘廢熱轉化為可用能量，減少能源浪費。
當你用手機或電腦在瀏覽網路新聞時，這些電子產品正在產生大量廢熱，之前就有數據估計，光是一台 E 級超級電腦就可以耗用一個燃煤電廠 10% 電力，而其中大部分能量最後都會浪費掉；工研院網站也指出，2012 年台灣國內工業部門排放的中低溫廢熱能量就超過 30GW，若能利用中低溫餘熱回收發電技術，發電量可達 0.73GW。
那我們試著將熱能轉換成可用能源？這不是什麼新想法，《Forbes》報導，事實上在法拉第發明電磁旋轉機器（今天電動機的雛型）時期，科學家就認知到可以利用溫度梯度（temperature gradient）將熱能轉換為電能，像 JikoPower 這種以材料兩側溫差來產生電力的設備就非常適用。
不幸的是，大部分廢熱溫度都低於 100℃，利用上有些限制，需要高導電率但低導熱率的材料輔助，而這不是太容易辦到的組合。
加州大學柏克萊分校材料科學與工程學副教授 Lane Martin 領導的團隊現在採用不同方法，開發出可從熱電轉換過程中收集廢熱並轉化成電力的奈米材質薄膜，研究發表在《自然-材料（Nature Materials）》期刊上。
團隊合成了厚度僅 50～100 奈米的薄膜，測量它們從廢熱中轉換產生的電流量與溫度，發現薄膜可以實現 1.06J/CM3 能量密度（energy density）、526 W/cm3 功率密度（power density）以及 19% 卡諾效率（Carnot efficiency），種種表現都刷新了熱電能量轉換記錄。
有了這種薄膜，轉換廢熱能將變得更自如，團隊下一步準備將薄膜優化成適用特定廢熱溫度的材料。
（首圖來源：加州大學柏克萊分校）