環境能量擷取技術 潔淨能源新方向

 

刊登日期:2008/11/1
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隨化石能源價格高漲與二氧化碳排放管制,節能減碳與新能源開發成為各國重要施政方針。潔淨能源如太陽能、風能、潮汐及溫差等的技術進展,讓能源產業進入新的發展領域。振動為存在於環境中的機械能,隨物體的質量可以產生足夠高的機械能,經適當的擷取轉換成電能,使環境機械能成為新的能源。環境機械能幾乎無所不在,轉換產生的電能具有高度分散性質,符合無線感測系統所需的電源特色,因此環境機械能的轉換為無線感測網路廣泛發展的重要支柱。行人與車輛運動產生高的機械能,經與地面摩擦傳遞能量到地表,因重量大產生的能量高,如能轉換成電能使用,將會是一項新的能源來源。機械能量的擷取有賴機電轉換材料的運用,包括壓電、磁電與靜電三種材料,其中以壓電及磁電的使用最具機會,如能整合壓電與磁電材料,提高單位面積的發電量,商品化的機會更高。

環境機械能量的種類與大小影響產出的電能,如同其他潔淨能源的擷取一般,發電裝置的應用,以能獲得最多能量的場所最具商用價值,因此對振動幅度或能量較大的地方,如轉動的汽車輪胎與軸承/ 馬達、移動中質量大的物體、流速高的流體等,使用機電換能的發電裝置,可產出足夠價值的電能,有利於發電器產品的產業機會。此外,結合其他環境能量擷取裝置,形成混成式的發電系統,如常見的風力與太陽能結合的產品,同時轉換環境中的機械能與光能,提高發電裝置的備轉容量,使產品的實用性更高,為潔境能源技術發展的新方向。整合高機電材料獲得高效率的機械能擷取,配合日益發展精進的光伏電池技術,對加速推動潔淨能源使用的普及化有重要的意義。


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