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利用人体热能来发电

发布时间:2021-06-27 20:17:29 浏览数:

目前,人类主要是通过利用各种自然资源来获取能源,与之相对应的是,人类利用人体自身热能来发电,这属于生物质能的范畴。笔者对这种新的获取能源方式充满希望。

我国是一个人口大国,拥有全世界五分之一的人口,如果能有效的利用人体自身热能发电,对我们这个发展中国家来说,有十分现实的经济利益和深远的社会效益。

早在1821年,德国物理学家塞贝克在昏暗实验室里,借着微弱烛光做了一个著名的试验。他将两种不同的金属导线接到一起,用火去烧它们的接点时,发现另外两线端出现了微弱的直流电位差,他把这个电位差称为温差电势,并测试出:温差电势的大小,同被加热的接点(热端)和没有加热的冷端的温度差成正比,而且与两种导体本身的材料有关。这就是科学史上著名的“塞贝克效应”实验。后来,这个实验的结果在工业上得到了广泛的应用,工业高温测量仪器都把热电偶作为主要的探测头。

利用“塞贝克效应”原理来开发发电电池有着广阔的前景。人体的正常体温一般在37~C左右,与自然界的平均温度存在着一定的温差,人们用增减衣物,保持体温的恒定。经多次实际测量,人体与外界存在一定温差,冬季在10~18℃之间,春秋两季在10~15℃之间,夏季在12~15℃之间,由此可见,由于人体的自我调节、自适应性,人体与自然气温差值,基本上是一个常数,在温差之间,我们利用“塞贝克效应”原理可以设计出实用的发电电池。

著名的“塞贝克效应”实验过去将近200年了,在半导体技术高度发达的今天,温差电池所使用的材料性能,集成电路制造技术,和当年金属热电偶材料性能,制造技术相比,不可能同日而语了。目前,制造这种半导体温差电池,在技术上是完全可行的。人体热能的有效利用,国内实用的产品尚在研制过程中。国外相关技术也有发展,如在日本已经研制成功并投入使用的新型发电半导体材料。

随着科学技术的飞速发展,信息产业革命的兴起,电池已成为社会大宗消耗产品,现在,全国每年要消耗几百亿只电池,造成十分严重的环境污染。如果把这种发电电池投放市场,取代化学电池,将可缓解电力供应的压力和减少环境污染。温差电池,是一种物理电池,工作时无声,无运动部件,无化学污染,作为一种工业产品,可以一次投资,永久受益,是一种利于环保的绿色电池,将来会部分取代化学电池,成为小功率电池的主流,应用前景无可限量。

半导体温差发电电池,可以使手机摆脱充电器的束缚,成为真正意义上的手机,成为人类身体新机能的一个组成部分。

半导体温差发电电池可以作为小型电子产品电源。把温差电池放在红外遥控器中,只要手握遥控器就可以提供电源完成遥控任务,不需要时,放到一边即可切断电源,提高遥控器使用寿命。

在军事领域,半导体温差发电电池可以为野战的士兵提供稳定电源,提高单兵的野外生存能力,可以监测士兵的健康状况。还可以使卫星定位仪、通讯机、单兵瞄准具结合起来,组成一个依靠自身能源供给的、独立的、现代化武器装备系统。

在医疗卫生领域,半导体温差发电电池可以和掌上电脑,互连网共同组成远程监护医疗系统,随时检测病员的体温脉搏,传递医疗信息,为其制定手术方案提供可靠的依据。

在极地探险,野外勘测中为工作人员提供不间断电源供应。

在航天事业中,在宇宙飞船上,半导体温差发电电池可以将其装置设在、原子能电池、燃料电池、发热装置外壳上,回收电能,为茫茫宇航之路提供宝贵的电源。

二十一世纪是人类寻找新能源,开发利用新能源的世纪,发展的脚步永远不会停歇,温差电池这一小小的发明将会带来一场新的能源革命,补充传统电力供应不足,它将使人类的生命之树常青,焕发新的生命活力,在带给人类方便生活的同时,还大自然一个温馨、和谐、清新、美丽的生活空间。

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