工厂、重型机械和大型交通工具排出的废热，大多最后都会逸散于大气中，不过以能源角度来说，这可能是一种“浪费”，我们或许可以透过热电材料，利用温度差把废热转换成电力，助降低碳排放、能源浪费一臂之力。
秉持这个想法，英国科学家最近研发出可 3D 打印制备的热电元件，跟过去的打印材料相比，不仅效率因数（efficiency factor）提高 50%，可将 9.5% 热转换成电，成本还更加低廉。
在热电效应概念中，热电优值（Thermoelectric figure of merit，ZT）愈高，则可推知该材料具有良好的热量性质，其中在过去的研究中，硒化亚锡（SnSe）被认为是潜力高的热电材料，能有效地将热转换成电力。
只不过该材料尚未大量应用也不是没有原因，制造所需的能源、成本皆相当可观，对于工厂来说，并不是一件划算的事情，有鉴于此，英国史云斯大学（Swansea University）SPECIFIC 研发与知识中心希望能开发出成本低、可快速并大量生产的硒化亚锡热电发电机。
团队首先将无机化合物硒化锡（tin selenide）调配成油墨，最后再透过印刷来测试性能，希望最后能打造出专门的 3D 打印技术，直接打印出小型热电发电机。
根据团队实际测试，新材料的 ZT 值，最高可达 1.7，可以将 9.5% 热转换成电，表现比过去最佳的 8% 还要好，且相较之下，过去的印刷热电材料 ZT 值只有 1， 只能转换 4.5% 的热。
▲ 热成像图显示新型热电材料的高转换效率。
而这一进展对需要高温作业的制造业、工厂尤其有利，就好比炼钢厂，其过程会产生高热以及需要庞大的电力，该技术可有效将废热再循环，进一步提高能源效率。史云斯大学 Matt Carnie 博士表示，透过将废热转化为电，能大幅提高工厂的能源效率，对工厂营运方来说，也能降低电费账单跟减少碳排放。
团队研究也相当看好 3D 打印硒化锡热电材料的前景，热电材料效率不仅创新高，与过去的印刷材料相比，效率因数也提高超过 50%，未来若大规模生产，整体制造成本也较为便宜。目前研究已发表在《Advanced Energy Materials》。
- Turning waste heat into electrical power: 3D printed device could help cut energy bills and carbon
（图片来源：史云斯大学）
