暖手器的原理是相變:按下金屬片,凝膠便結晶並釋放熱量;把它浸入熱水即可重新充能。東洛錫安公司 Sunamp 由曾任愛丁堡大學學者的 Andrew Bissell 領導,花了八年把這個原理擴展成「熱電池」——在相變材料中浸入熱交換器的電池單元——起因是 Bissell 注意到能源使用大多用於熱能,但儲能工作卻幾乎全集中在電力上。

在 Sunamp 的電池單元中,太陽能板熔化凝膠;當熱水龍頭打開,流經熱交換器的冷水促使材料凝固,即時把熱量傳給水,如此循環往復。困難之處在於配方:Sunamp 透過 Interface 安排的愛丁堡大學合作關係,利用牛津郡的鑽石光源同步加速器篩選了大量候選材料;這類設施通常不是小企業能使用的。Interface 是一個公共資助機構,已促成超過 2,500 家蘇格蘭企業與學術夥伴合作。

到 2017 年 6 月,這些裝置已安裝在 650 戶蘇格蘭家庭中,提供暖氣和熱水,成本約為燃氣的一半。一位屋主 Joan Maclean 表示,她以前「非常寒冷」的房子現在幾乎可以免費獲得熱水。BBC 指出,這個配方——一種經過調整並添加助劑的鹼溶性聚合物——與鹽醋薯片調味料相差不遠。

把暖手器的相變凝膠擴展成可堆疊的熱電池單元:太陽熱能將其熔化;冷自來水觸發即時重新凝固,釋放熱水。

儲熱介質是便宜、可重複充能的化學材料,而非奇特的電池——每個單元可循環數千次。

它直接儲存熱能,避開了以電力為中介的損耗路徑,而後者主導了儲能思維。

同步加速器篩選讓一家小公司找到了企業數十年來都未能攻克的配方。

驗證來自普通家庭而非實驗室:650 套安裝,成本約為燃氣的一半。

簡單的想法仍成敗於配方:一個公共資助的媒合機構,讓一家不到 30 人的公司與大學化學家和國家同步加速器合作,勝過了企業數十年失敗的研發。

截至 2017 年 6 月,Sunamp 的熱電池已進入 650 戶蘇格蘭家庭,成本約為燃氣供暖的一半;需求增長吸引了投資者,公司也在尋找更大的廠房。Sunamp 也製造藍色的「冷電池」,而其第三名員工是一名愛丁堡研究生,加入後成為公司的材料科學家。

追溯依據

參考來源

  1. From hand-warmer to house-warmer for tech firm BBC News (Scotland) · bbc.com ·