屏科大空氣高壓空氣儲能以共振放大功效 達文西發明展奪金
〔記者陳彥廷/屏東報導〕時序入秋天氣轉涼,用電尖峰不如以往,但今年全台無預警跳電的情況仍令人記憶猶新,屏東科技大學校長戴昌賢領軍投入高壓空氣儲能,再透過震波共振方式,放大功效,可讓原本1公斤的氣體釋出180公斤推力的發電系統,不僅與上市櫃公司合作,日前更獲得2021美國達文西發明展金牌,堪稱是再生能源利用技術重大突破。
屏科大校長戴昌賢與達人學院徐子圭教授、車輛工程系教授王耀男、教授張金龍及空軍航空技術學院教授胡明森等研發創作「高壓空氣儲能應用複合發電系統」,分別負責震波共振、風能轉換、熱能儲蓄及微電網系統等開發工作,成果結合後突破再生能源技術瓶頸。
徐子圭表示,以往說到氣體儲能,都是想到氫氣,但氫氣長年研究下來在保存上仍有難度,而鋰電池則有越來越貴趨勢,且壽命有限,且現代的各式電池都有後續污染處理的潛在問題,在政府大力發展再生能源的同時,透過研發壓縮一般的空氣,讓更適合走入民間的儲能方式誕生。
「用氣瓶取代電瓶!」徐子圭說,設計概念以儲氣方式取代電瓶儲電,改用儲氣方式則可取代並且大輻降低耗能成本及長期使用,原理就是透過再生能源中的風能、太陽能及生質能等先轉換為高壓氣體儲存,再利用震波共振原理,將高壓氣體轉換為高能動量或發電應用,原本1公斤的氣體,可以產生約180公斤的推力。
輾新突破令人好奇為何能夠產生這麼多倍的推力,徐子圭則以心臟與人工心臟作為比喻,他說,一般成人心臟的動能約6瓦,但人工心臟卻必須要設計到30瓦才能推動人體,其中的差異就是在心臟與其中1處呈90度的血管為主產生共振,因此能量可疊加並驅動人體運作。
他說,共振運用在這套儲能系統,同樣可以發揮一加一大於二的效果,透過熱能推動活塞壓縮氣體後儲存於高壓氣瓶,再透過這套設備,就能產生氣體推力並設計產生共振效應,不僅儲存方便,搬運間的安全係數也較氫氣大大提高,且壓縮的就是一般空氣,根本不用特意開採,釋放到空氣中也沒有污染問題。
屏科大表示,目前技術雖仍屬實驗室原型測試階段,但已入圍科技部未來科技獎,屏科大研究震波已長達30年,可說是最新的智慧結晶,現已獲得電動車快速充電技術獨步全球的飛宏科技公司配合,共同參與後續研發,未來將逐步商品實體化,預期本研發將成為再生能源利用技術重大突破,10月14日起,將於台北世貿舉辦的台灣創新技術博覽會未來科技館線上展登場,採線上、實體展雙軌形式盛大展出。
2021美國達文西發明展由美國美國南猶他大學(SUU)、全美創新發明學會(AII)、美國猶他州教育廳STEM中心(Utah Stem Center)聯合主辦,本屆共有來自馬來西亞、澳大利亞、菲律賓、英國、台灣、科威特、波蘭、摩洛哥、埃及、俄羅斯、日本、中國、美國等,超過12國125件作品共同參與。國際評審長由SUU的國際長Dr. Jacob Ng 擔任,並由國際長召集相關的學者專家擔任評審團工作。因武漢肺炎(新型冠狀病毒病、COVID-19)疫情,本屆採線上舉辦,得獎者的紙本獎狀及獎牌日前已由美國空運至各國。