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熱電漆與平價太陽能願景

作者:Carl FrankelGreen Futures

「親愛的,這個週末,我們要打掃地下室還是裝設太陽能發電?」,藉由重拾過往的熱電漆技術,這段家庭對話或許很快就會成真。

太陽能板雖然優點眾多,但一般人無法自行安裝,程序相當複雜,通常需要有執照的專業人士完成,而且設備價格昂貴,起碼得十年以上才能攤平成本,故必須考量再三。

試想一套家用電力系統,與太陽能板一樣吸收陽光,但民眾可自行安裝,這就是熱電的長處。

熱電材質兩面有溫差,溫度較高的一面釋出電荷,流向溫度較低的另一面,如此正負電荷就會分離,電力也在轉眼間產生。

一九五零年代,太陽能先驅泰克斯(Maria Telkes)運用熱電材質,製造出非常微量的電力,但由於材質成本太高與過程效能低落,讓矽製太陽能板反倒比較划算,太陽熱電技術因此打入冷宮數十年。

近期學者開始研究,熱電材質是否能突破太陽能板發展的根本缺陷,由於太陽能板能取用的光線在光譜上相對有限,效能也因此受限,市面最佳產品最高發電效能約20%;由於熱電材質可運用的光譜較寬廣,縱然效能較差,價格與發電表現也可能擊敗太陽能板

史代夫德(Charles Stafford)教授為亞歷桑納大學理論物理學家,最近發表一篇論文,主張熱電漆能在太陽能產業中,提供一個平價又對消費者有利的選項,他表示,「計算結果顯示,量子效應會在這些材質內,產生非常大的熱電壓,若材質價格壓低,我們甚至不太需要在意效能高低」,他已找到名為聚苯醚(polyphenyl ethers)的聚合物,或許能達成這種效果。

這項技術要全面量產,還有一段距離,史代夫德強調,「我是理論物理學家」,雖然他提到「魔鬼就在細節裡」,但並未「看到任何阻力在前,只要適當推出,熱電漆五年後就可能上市」。

換言之,我們以後只要自己帶著塗料與滾輪,爬上屋頂施工後,就能邁向太陽能生活。

本文原載於獨立永續專業團體「未來論壇」雜誌《Green Futures》以及this big city城事。照片來源:Flickr用戶TheGiantVermin

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關於作者

《城事》為永續城市部落格,長期發掘關於建築、設計、文化、科技、運輸、單車的都市創新構想,曾數度獲獎。《城事》網羅世界各地城市生活作者,文章曾發表於Next American City、Planetizen、Sustainable Cities Collective、IBM Smarter Cities等網站。《城事》遍尋全球,在世界奮力邁向永續的時刻,呈現城市帶來的種種機會,力求保持樂觀,但不忘批判。