在加州能源委员会 (CEC) 的 200 万美元赠款下，伯克利实验室开发了一种具有成本效益的热电余热回收系统，以减少与电力相关的碳排放。玻璃、水泥、电力、钢铁等行业排放了大量的高温余热。将这种废热成本有效地转换为电力可以提供零碳能源。

该系统基于几年前在伯克利实验室开发的硅纳米线。伯克利实验室科学家 Vi Rapp 说：“使用丰富且廉价的材料(如硅)开发热电发电机将提高市场渗透率，同时帮助各行业最大限度地减少能源损失。”

资金来自 CEC 的电力计划投资费用 (EPIC) 计划，该计划资助清洁能源创新，以减少污染、促进经济发展并实现该州的气候目标。在全球范围内，每年大约有 45 平方英寸的能源在高温(超过 300 摄氏度)下作为废热被丢弃。相比之下，每年使用大约 100quad 的一次能源。

10 多年前，伯克利实验室的研究重点是将废热低温转化为电能——这在当时是一项巨大的技术进步。由于在高温下转换废热具有成本效益并与其他零碳和废热转换技术竞争，因此高温热电转换已成为下一个抢手的技术进步。

CEC 资助了伯克利实验室和斯坦福大学的一个团队来寻找一个有希望的解决方案，他们的研究结果最近发表在《自然通讯》杂志上。该团队开发了一种技术，该技术使用具有超薄硅微晶的多孔硅纳米线的晶圆级阵列，其“品质因数”(代表性能或效率的表达)是其他高温或体硅热电材料的 18 倍。技术。

“高温会使材料降解，”伯克利实验室能源技术领域的项目负责人和科学家 Ravi Prasher 说。“所以我们研究了硅，它既丰富又稳定，又便宜又可靠。由于块状硅没有良好的热电特性，我们使用硅来制造纳米线——然后物理发生了变化。”

Prasher 表示，下一步将致力于扩大系统规模，生产纳米线以在实际设备中进行测试。