地壳的热量能否成为最终的能源
(资料图)
在能源消耗不断增长的世界中，我们唯一的希望是开发新的能源发电技术。虽然目前使用的可再生能源如风能和太阳能都有其优点，但在我们的鼻子下面还有一种巨大的，永久的，尚未开发的能源：地热能。
从地热能发电需要能够以某种方式利用地壳内部热量的装置。最近，由松下幸子博士领导的东京工业大学的科学家团队在理解和开发敏化热电池(STC)方面取得了很大进展，这种电池可以在100°C或更低的温度下产生电能。
存在几种将热量转换成电力的方法，然而，它们的大规模应用是不可行的。例如，基于塞贝克效应的热冷氧化还原电池和设备不可能简单地将它们埋入热源中并利用它们。
Matsushita博士的团队此前曾报道过使用STC作为使用染料敏化太阳能电池将热量直接转换为电能的新方法。他们还用半导体代替了染料，使系统可以使用热而不是光来操作。STC，电池由夹在电极之间的三层组成：电子传输层(ETM)，半导体层(锗)和固体电解质层(铜离子)。简而言之，电子通过热激发从半导体中的低能态转变为高能态，然后自然地转移到ETM。然后，它们通过电极离开，通过外部电路，通过对电极，然后到达电解质。
但是，当时还不清楚这种电池是否可以用作永久发动机，或者电流是否会在某个时刻停止。经过测试，该团队观察到电流确实在一段时间后停止流动，并提出了解释这种现象的机制。基本上，电流停止是因为电解质层的氧化还原反应由于不同类型的铜离子的重新定位而停止。最重要的是，也令人惊讶的是，他们发现只需打开外部电路一段时间，电池就可以在有热的情况下自行恢复这种情况。换句话说，通过使用一个简单的开关。“通过这样的设计，通常被认为是低质量能源的热量将成为一种很好的可再生能源，”Matsushita表示。
由于其适用性，环保性以及帮助解决全球能源危机的潜力，该团队对他们的发现感到非常兴奋。松下说：“不用担心辐射，不怕昂贵的油，也不会像依赖太阳或风一样不发电。” 对这类电池的进一步改进将是未来研究的目标，希望有朝一日能够在不伤害我们星球的情况下解决人类的能源需求。
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