日本利用人体体温发电，它为什么被称为人体永动机？

手电筒是每家必备的家用电器，但老装电池太费劲，于是有人做了个无需电池只靠体温发电的手电。它的原理是体温发电：通过半导体，利用温差来获取电能。温差发电源自“泽贝克”效应，即两种不同的金属连接起来构成一个闭合回路时，如果两个连接点的温度不一样，就能产生微小的电压。

通常人体体温度为36摄氏度，如果室温为27摄氏度时，便可以产生15毫安的电流。当然，因为发电效率有限，这个东西的亮度不会太高，但拴在钥匙上，临时应急也是够了。这就是体温发电。体温发电是通过半导体,利用温差来获取电能。温差发电的基本原理是泽克"效应。即两种不同的金属连接起来构成一个闭合回路时，如果两个连接点的温度不-样,就能产生微小的电压，且温差越大，产生的电压越大。

Lumen就是利用了这一原理，其上配备一个热电发电机(TEG)的陶瓷部件，它的上部可以感受你手指的温度，下部感受环境温度，再通过两者的温度差进行发电，进而让手电筒工作。如果环境温度为28摄氏度，Lumen就相当于在3V电压下产生15 mA的电流，过多的电能将被储存在内置的电容器里。

Lumen手电筒比起传统手电筒来说，照明功率偏小，但光通量更大，更鲂便在照明不良情况下找寻物体，安全导航以及在黑暗中阅读。以人体为媒介，只要我们活着就有体温，只要有体温就能够达到发电的目的，就能够照明，所以Lumen被称作是人体永动机。

海洋中蕴藏着丰富的太阳热能。太阳每年供应给海洋的热能大约有60多功能万亿千瓦时，这样庞大的能量，除了一部分转变为海流的动能和水气的循环外，都直接以热能的形式储存在海水中， 主要表现为海水表层和深层直接的温差。通常情况下，海水表层的温度可达25－28℃ ，而海平面以下500米的深处水温大约只有4－7℃，两者相差20℃左右，热带海洋的温差更为明显.

在赤道地区，接近海面的表面海水温度在太阳照射下高达近30摄氏度，而水深数百米的深层海水温度是5~10度。海洋温差发电就是利用这一温差进行的。据佐贺大学海洋能源研究中心介绍，位于北纬40度——南纬40度的100个国家和地区都可以进行海洋温差发电.

火力发电和原子能发电是以热能使水沸腾，利用蒸汽带动涡轮机，然后发电。作为带动涡轮机的蒸汽。海洋温差发电是利用氨和水的混合液。与水的100度相比，氨水的沸点是33度，容易沸腾。

借助表面海水的热量，利用蒸发器使水沸腾，用氨蒸汽带动涡轮机。氨蒸汽会被深层海水冷却，重新变成液体。在这一往返过程中，可以依次将海水的温差变成电力。

海洋温差发电的原理是19世纪后半期由法国人想出来的。日本人上原从1973年开始进行研究。为了高效地将海水热量伟给氨，他开发了电容器板热交换装置，安装在凝结器和蒸发器上。结果，他确立了海洋温差发电中最高度的“上原循环”系统。

上原解释说：“由于燃料是海水，燃料费等于零。如果能够提高系统效率、降低成本，就可以投入实用。”

上原等研究人员将表面海水放入特殊的真空容器里，使它迅速蒸发，然后用深层海水进行冷却，成功地使之变成了淡水。据测算，印度1000千瓦的海洋温差发电设备一天可生产1.6万瓶淡水。

海洋温差发电的能源变换效率是3%~5%，比火力发电的40%低得多。但如果一台发电设备的输出功率达不到1万千瓦的规模，每千瓦小时的发电成本就难以控制在可与其他发电方式竞争的10日元以下。

然而,美国工程师设计的一个16万千瓦的海洋温差发电装置，全长450米，自重23．5万吨，排水量达30万吨。由于海洋能密度比较小，并且能源变换效率是3%~5%,很低.所以要得到比较大的功率，海洋能发电装置要造得很庞大。而且还要有众多的发电装置，排列成阵，形成面积广大的采能场，才能获得足够的电力。这是海洋能利用的共同特点。

由于海洋温差能开发利用的巨大潜力，海洋温差发电受到各国普遍重视。目前，日本、法国、比利时等国已经建成了一些海洋温差能电站，功率从100千瓦至5000干瓦不等。上万干瓦的温差电站也在建设之中。

温差半导体发电是一种新型的发电方式，即利用塞贝克效应将热能直接转换为电能：

P型和N型结合的半导体元件组成的器件的一侧维持在低温，另一侧维持在高温，这样器件高温侧就会向低温侧传导热能并产生热流。即热能从高温侧流入器件内，通过器件将热能从低温侧排出时，流入器件的一部分热能不放热，并在器件内变成电能，输出直流电压和电流。通过连接多个这样的器件便可获得较大的电压。该器件即为目前应用日益广泛的温差发电片。

由半导体温差发电片制造的半导体发电机有着无噪音、寿命长、性能稳定等特点，同时体积小，重量轻，便于携带，成为了一种应用广泛的便携电源。目前主要用于油田、野外、军事等领域，同时越来越多地应用于小家电制造、仪器仪表、玩具及旅游业等行业。

随着现代社会保护环境、节约能源的呼声越来越高、人们更多地在考虑如何有效地将太阳热、海洋热、地热、工业废热、燃烧垃圾的发热等地球上各种热源产生的热能转化为电能。因此半导体温差发电技术必将得到更广泛的应用。

---