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熱電変換素子を使ってネツと電力を変換する発電方法を熱電発電といいます。これにより地熱、宇宙空間における排熱、工場の排熱、太陽光による加熱などを利用し発電することが可能になります。その原理は「物体の温度差が電圧に直接変換される現象」ゼーベック効果を利用し、温度差を電力に変換しています。逆に異なる金属を接合し電圧をかけ、接合点でねつの吸収・放出が起こるものはペルティエ効果、またはペルチェ効果と表記されます。熱電発電は自動車の開発にも用いられており、株式会社KELK(旧小松エレクトロニクス株式会社)は次世代の再生可能エネルギーであるとし、世界最高効率のモジュールが開発されました。近い将来は建設機械のディーゼルエンジンに応用され、排出ガスを電気エネルギーとして再生することも可能になるとしています。また、ボイジャー計画、パイオニア計画、カッシーニで用いられた原子力電池は自発核分裂によって発生したα線粒子の吸収による発熱を熱電素子によって電力に変換しています。
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