利用热电材料大规模回收废热的可行性
材料科学
2022-08-02 v1
摘要
全球产生的废热㶲为 69.058 EJ，可划分为低温 373 K 的 30.496 EJ、中温 373 K 至 573 K 的 14.431 EJ 以及高温 573 K 的 24.131 EJ。这些㶲值已被用于确定将㶲转化为电功率所需的最少 pn 结数量。研究发现，当腿的长宽比从 0.5 cm^1 增大到 1.5 cm^1 时，转化高温㶲所需的结数量从 8.22x10^11 增加到 24.66x10^11。转化低温㶲则需要 81.76x10^11 至 245.25x10^11 个结，具体取决于腿的长宽比。因此，合成这些结所需的含 Pb、Bi、Te、Sb、Se 和 Sn 等元素的合金量为数百万吨量级，意味着所需元素量也大致相当。然而，这些元素的当前世界产量远不能满足该需求，表明存在显著的供应链风险。即便资源可得，这些元素的生产也将排放数百万吨 CO2，表明当前合金用于废热回收是不可持续的。
引用
@article{arxiv.2208.00616,
title = {Sustainability of large scale waste heat harvesting using thermoelectric},
author = {Anilkumar Bohra and Satish Vitta},
journal= {arXiv preprint arXiv:2208.00616},
year = {2022}
}
备注
32 pages, 5 figures