北京
这项技术可以回收工业废气中通常被浪费的能量。
由中国科学院理化技术研究所罗二仓研究员团队研发的这种创新热泵，采用新型热声斯特林技术，能将低品位热能提升至传统热泵无法达到的高温。实验室测试中，原型机在145摄氏度热源驱动下实现了270摄氏度的输出温度，突破了工业热泵技术数十年来约200摄氏度的实用极限。
与传统蒸汽压缩系统不同，该热泵依靠热声效应实现热能传递。系统将热能转化为高强度驻声波，从而将能量从低温源泵送至高温端。该设计可使用太阳能集热器、核反应堆余热或工业废气流等中低温热源，将废弃热能转化为高品质热能。
这种热能输出适用于陶瓷、石化和冶金等工业流程，有望减少难减排行业对化石燃料的依赖。工业供热约占中国热能总消耗量的40%，国际能源署指出中国的技术选择将深刻影响全球脱碳路径。
目前中国每年有10%-27%的能源以废热形式流失，即使回收其中部分也能显著提升工业能效。现有先进吸收式热泵通常仅达100摄氏度，吸收式热变换器则难以突破200摄氏度。造纸、印染、制药等行业需100-200摄氏度热能，而陶瓷、冶金、石化等行业则需要200-1000摄氏度。
研究团队表示，随着材料和系统设计的进步，超高温热泵有望在2040年前实现1300摄氏度的零碳供热。罗二仓研究员指出："开发能高效利用能源的超高温工业热泵，将成为实现中国'双碳'目标的关键路径之一。"
中科院研究人员表示，在此温度区间，太阳能或核热能有望支持目前依赖化石燃料的金属精炼或化工生产。虽然短期内不会大规模部署，但该技术最终可能帮助工厂利用余热或太阳能为最难脱碳的工业流程提供动力。
相关研究成果已发表于《自然·能源》《应用物理通讯》及《能源》期刊。
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