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  2. buzzorange.com › techorange › 2021/10/26能源轉型新契機！中研院告訴你如何把「廢熱」變成電力 - 報橘

    • 回收廢熱的熱電材料
    • 熱電轉換再興起
    • 找出最優質的熱電材料
    • 控制晶格和缺陷，不讓熱傳過去！
    • 熱電材料自有用武之地

    在全球面臨能源轉型之際，再生能源的發展大多著重在太陽能、風力、水力、生質燃料等。然而近年，隨著奈米科技的發展，可將廢熱轉為電力的熱電材料也逐漸嶄露頭角。中央研究院物理研究所陳洋元研究員踏足熱電材料的研究已有十幾年，在他眼中，熱電材料極具能源發展潛力。

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    身處能源轉型的關鍵時刻，我們不由得擔心，再生能源真的足以補上電力缺口嗎？還有沒有其他新興的發電方法呢？有的！用廢熱發電，聽起來很不錯吧？畢竟在日常生活中，我們也受夠廢熱了。汽車、冷氣等機械廢熱，加上太陽的輻射熱等，這些煩人的廢熱如果能拿來發電，實在是個好主意。 熱電材料就是熱生電的關鍵，它能將（沒用的）熱轉化成（好用的）電。近年來，熱電材料逐漸發展起來，中研院物理所研究員陳洋元從 2006 年起開始研究熱電材料，他說：「熱電材料的發電效率已經有很大的進展！」在不久的未來，熱電材料的應用將愈來愈廣泛，成為能源轉型時代的重要一角。 ♦ TO 推薦閱讀：加州大學用「熱電效應」，打造 100 奈米尺寸的超小冰箱！ 熱電材料的歷史要回溯到 200 年前，德國科學家西貝克（Thomas Seebeck）...

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    由於每一度溫差產生的電壓就是「西貝克係數」，直觀來說，西貝克係數愈大的材料，在同樣的溫差下輸出的電壓愈大，是愈好的熱電材料。不過陳洋元補充說，熱電材料除了西貝克係數要高之外，「導電性也要好，除此之外，導熱率不能太好，否則溫差一下子就熱平衡掉了。」考量各種條件之後，科學家訂出了熱電材料的優質係數 ZT 值=（δS2⁄κ）T，其中 σ 是導電係數、S 是西貝克係數，κ 是導熱率，T 是絕對溫度。 於是，研究熱電材料的科學家從幾十年前開始，便朝著符合這些條件的方向努力。陳洋元說：「金屬的導熱都太好了，並不適合當作熱電材料。目前主要的做法是用各種半導體材料，搭配不同的摻雜元素及比例，來找出最佳化的 ZT 值。」 全世界各研究團隊多年下來，針對各種材料組合及摻雜比例，找出了不少值得關注的熱電材料候選者...

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    找到優秀的材料搭配和比例還不夠！要提升熱電效果，還有一個重要因子：減低熱電材料的導熱率。微觀來看，就是精細地調控材料晶格或內部缺陷。 晶格是材料的骨架，熱的本質是晶格振動，而熱傳導的本質便是晶格裡的原子以振動方式將能量傳遞給鄰近原子。因此，阻礙能量傳遞的方式，就是調控材料內原子的排列，以期達到導熱差、導電好的最終目的。 ♦ TO 推薦閱讀：【比鑽石還硬】加州大學打造「薄片奈米晶格」結構，有望作為飛機的材料 理想上可以利用「超晶格」，當不同種類的原子像三明治一般層層交替堆疊時，界面的原子與鄰近原子尺寸、重量都不同，這會造成晶格排列不順暢（晶格不匹配），彼此的振動能量也不易傳遞，大部分都會反彈回來，也就達到「導熱不佳」的效果了。 陳洋元進一步解釋，超晶格的每一層材料厚度、比例都必須嚴格控制，「因...

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    熱電材料在實際應用上，發展得比其他再生能源慢，主要原因還是在發電效率不夠好。目前在室溫下最好的熱電材料，轉換效率約 3~4%，相較之下，太陽能發電目前的轉換效率約在 15~20%。這也是熱電材料在能源發展上較少被提及的主因。 「不過其實熱電材料在 600°C~700°C 的高溫下，轉換效率可以超過 10%。」陳洋元說。因此，幾年前美國一度打算將熱電材料用在汽車的廢熱回收，畢竟燃油引擎的油電轉換效率大約在 30% 左右。「剩下的 70% 都變成廢熱排出去了。如果能把其中 10% 的廢熱轉換成電能，等於是引擎效率的一大躍進。」不過後來，隨著電動車逐漸成為主流發展方向，這項應用也就失去關注了。 熱電材料就這樣無英雄用武之地了嗎？並不是。其實早在 30~40 年前，它就已經應用在太空科技上了。太空船...

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  3. buzzorange.com › vidaorange › 2016/05/10小烤箱超萬用 5 指南，挑戰焗烤料理也不怕失敗 | VidaOrange 生活報橘

    2016年5月10日 · 小烤箱超萬用 5 指南，挑戰焗烤料理也不怕失敗. 《VO 導讀》：之前我們從《 行動小廚房 5 ：小烤箱的超萬用指南 》這本書中摘錄了一篇用小烤箱就能做出 烤吐司布丁 ，很多讀者不敢輕易嘗試，因為懷疑小烤箱的功能，真的能烤出好吃的甜點嗎？. 為了 ...

  4. buzzorange.com › vidaorange › 2016/02/26咖啡迷必須知道的 4 個咖啡知識：剛烘焙好的豆子到底要不要直接 ...

    2016年2月26日 · VO 精選好書 2016-02-26. Q1：為什麼咖啡店包裝咖啡豆的袋子上都有個排氣孔功用為何？ 可以擠壓袋子來聞香氣嗎？ A1：咖啡生豆在烘焙過程中，內部所蘊含的水分會漸漸因烘焙機鍋爐溫度而散失，而這些原本含水的空間，也會因為脫去水分而產生壓縮的狀態。 咖啡豆一旦離開烘豆機， 內部脫水壓縮的空間，就會因為溫差與大氣中水分而漸漸恢復，為了避免剛烘焙好的咖啡豆，過度吸收大氣中的水分，通常都會裝進有排氣孔的包裝袋來保存。 而豆子在袋中會持續排氣，在一段時間之後就會充斥在整個包裝袋中，此時如果沒有釋出氣體的管道，持續膨脹的話，氣體就會形成壓力，而使的咖啡熟豆無法繼續排氣。

  5. buzzorange.com › techorange › 2022/02/08製造業「淨零碳排」四階段常在第一步就卡關！如何幫工廠制定最佳 ...

    2022年2月8日 · 綠色供應鏈、淨零碳排等全球趨勢，成為台灣製造業者未來 10 年必須重視的營運新課題！不只甫落幕的聯合國氣候變遷大會（COP26），要求各國在 2022 年底前重新發布氣候對策計畫，設下更高的 2030 減碳目標；許多國際大廠亦看中供應商的「供應鏈碳足跡」及「減碳績效」，以迎戰碳關稅的衝擊，台 ...

  6. buzzorange.com › techorange › 2021/04/22 ... 蓋茲投資核電】以液態鈉作為冷卻劑，TerraPower 提升反應爐 ...

    2021年4月22日 · 以全球核電最主要使用的輕水反應爐來說，其使用普通水（H2O）作為冷卻劑及中子緩和劑，使用的燃料則是低純度的濃縮鈾。水吸收了該熱量，將其轉化為蒸氣，然後蒸氣再使渦輪機轉動以發電。

  7. buzzorange.com › vidaorange › 2021/03/26【帶上設計感去露營】推薦8款展現格調的「露營好物」：瑞典煮飯 ...

    2021年3月26日 · 1.將100-150公克米量加水鋪平後洗淨（米水比1:1，可以個人喜好調整） → 2.浸泡30分鐘 → 3.至於爐上以重物壓住盒蓋 → 4.點火燉煮約15分鐘 → 5.取下飯和逆向反扣悶燒20分鐘 → 6.烹煮完成！

  8. buzzorange.com › techorange › 2019/03/12台灣金爐黑科技！一個火箭噴射的碩論竟成「燒紙錢」的最強原理 | ...

    2019年3月12日 · 「燒紙錢」是台灣人過年、清明祭祖的習俗，不過紙錢因容易燃燒不完全，粉塵顆粒散佈到空氣中，導致空氣污染甚至對人體有害。 不燒紙錢是一個解決辦法，不過習俗並非一朝一夕可改。 中科院為解決紙錢燃燒不完全的情況，推出一款燒紙錢無煙無灰的金爐，名叫「旋風環保噴射金爐」。 此金爐利用本身構造，在紙錢送進爐體燃燒後，還能透過氣漩回流引起第二次燃燒。 這不僅能避免粉塵顆粒散落，也能降低環境污染，做到無煙無灰的效果。 這金爐的原理竟來自「火箭噴射研究」 不過這款金爐還暗藏著一個最厲害的地方。 如果仔細閱讀中科院對金爐的介紹，在最後一段 寫到 ，「另因 飛彈 所規劃研製之環保金爐無須額外加裝空污防治設備，其製造與維護成本可比傳統環保金爐更加便宜」。