東京工業大學的村上陽一副教授等人組成的研究團隊針對對物體進行冷卻的同時進行發電的新技術，開發出了提高發電能力的方法。預計將該技術應用於資料中心的伺服器等。隨着數據通訊量的增加，全球對數據中心的需求不斷高漲，同時，用於冷卻的能量消耗也在不斷增加。研究團隊希望透過推進此次開發的發電技術的實用化，爲解決耗電問題作出貢獻。
在實驗中同時點亮了8個綠色LED，圖片由東京工業大學村上副教授提供
設置有大量路由器和伺服器的資料中心，由於設備發熱需要使用大量電力進行冷卻，以預防發生故障等。據統計，一處大型設施的用電量相當於0.1個核能電廠的發電量。很多資料中心，都採用循環水進行冷卻的方法。設備排出的熱量本來也可用於發電，但過去一直優先考慮冷卻，排出的熱量幾乎沒有得到有效利用。
研究團隊2019年成功驗證了可以在冷卻排熱的同時發電的新技術「氧化還原液流熱電發電」。該技術利用溶解後會引起氧化還原反應的化學液體。在遠離伺服器等電子設備發熱的區域平行設置電極，讓化學液體在二者之間流動。這樣，就可以在設備被液體冷卻的同時，透過利用發熱面與電極面之間的溫差將熱量轉換爲電力。
在2019年的實驗中，雖然獲得的發電量超過了用於冷卻的電能，但爲了實際應用，還必須提高發電密度。此次實驗發現，透過改良液體，採用粘度低、沸點高的「γ-丁內酯」材料作爲冷卻液的溶劑，可以提高發電效率。由於粘度低，可以使得溶劑中溶解的化學物質的擴散運動更加活躍，從而提高發電效率。
研究團隊使用新開發的冷卻液，在假說發熱溫度爲170℃的位置進行了試驗。發電密度爲每平方公尺10W，較2019年的0.44W有了顯著的提高。雖然發熱位置的面積只有硬幣大小，但可以同時點亮8個發光二極體（LED）元件，或驅動風扇馬達。
研究團隊的目標是實施每平方公尺100W以上的發電密度。今後預定繼續操作驗證最佳溶劑和大型化等。村上副教授表示：「我們希望在3～5年内實施這一發電密度的目標」。
如果能進一步改良氧化還原液流熱電發電技術，就有望在運行資料中心的同時，透過自行發電生成運行所需的電力。另外，透過利用冷卻電動車（EV）的廢熱進行發電，還有望延長車輛的實際續航距離。今後還需要推進大型化，降低發電成本等。
日文：落合修平、《日經產業新聞》，2021/11/08
中文：JST客觀日本編輯部
