我們浪費的能源：矽化鉬與熱回收的新前沿

在世界各國競相以補貼和宏大宣言推動能源轉型之際，我們常常忘記了最廉價、最乾淨的能源來源：我們已經生產卻白白浪費掉的能源。據估計，在工業環境中，輸入系統的能源中有20%到50%以廢熱的形式損失掉。從宏觀經濟角度來看，這種低效率會對生產系統的競爭力造成巨大損失。

解決方案可能來自日本。由東京理科大學岡崎龍二教授領導的研究團隊發現， 二矽化鉬（MoSi2）是高效能將熱能轉化為電能的理想候選材料。這項技術零浪費，是能源回收利用領域的一大進步。二矽化鉬是一種人們熟知且已廣泛應用的材料，其生產方法也較為成熟。

舊式熱電系統的局限性

迄今為止，熱電裝置在物理和設計方面仍存在許多限制。它們大多基於「縱向」熱電效應，即電流方向與熱流方向相同。

這些系統需要：

• p型和n 型半導體層交替排列，即具有過量電子或質子，導致需要複雜的多層結構。
• 串聯連接會在介面處產生較高的電接觸電阻，造成能量浪費。
• 由於材料“三明治”結構的複雜性，導致整體效率下降。

簡而言之，成本和收益往往不成正比。這就是為什麼這類材料沒有被廣泛應用的原因。

轉折點：橫向效應與 MoSi2

發表於《通訊資料》雜誌的這項研究將人們的注意力轉移到了橫向熱電效應（TTE）上。在這種效應中，電壓的產生方向垂直於熱傳導方向。其優點顯而易見：只需使用單一材料，即可避免連接處可能出現的問題，並顯著簡化生產流程。此外，單一熱源還能利用更大的表面積。

這項發現的主角是半金屬MoSi2。由於一種名為「軸向依賴導電極性」（ ADCP ）的特性，這種材料能夠根據晶體取向的不同而表現出不同的行為。研究人員發現，其電子結構具有「混合維度費米麵」的特徵，通俗地講，這意味著這種材料本身就具有橫向產生電流的傾向，無需外部磁場。而這一切只需要加熱即可實現。

這則新聞與實體經濟有何關聯？

我們並非僅在探討理論科學。利用二矽化鉬薄膜可以塗覆工業機械或內燃機的龐大表面，從而捕獲原本會散失到大氣中的熱。這種大規模回收方法易於實現且成本低。

特徵	傳統系統（縱向）	新系統（MoSi2 – 橫向）
材料	p型和n型半導體對	單材料（MoSi_2）
接觸電阻	高（多重介面）	最小值（連續結構）
生產複雜性	高的	低的
理想應用	小型緊湊型模組	大型熱回收表面

如果我們能夠回收工業排放的50%熱量中的哪怕一小部分，其對國家能源帳單和減排的影響也將超過許多自上而下的「綠色」激勵政策。由於固定資本（機械設備）投資效率決定長期成長，我們將獲得顯著的經濟成長動力，甚至可以部分解決資料中心冷卻等問題。

文章《 我們浪費的能源：矽化鉬和熱回收的新前沿》來自Scenari Economici 。

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這是在 Thu, 05 Feb 2026 10:00:17 +0000 在 https://scenarieconomici.it/lenergia-che-sprechiamo-il-siliciuro-di-molibdeno-e-la-nuova-frontiera-del-recupero-termico/ 的報紙 “Scenari Economici” 上發表的文章的翻譯。