??? 在全球能源短缺的今天,科學(xué)家也在絞盡腦汁,設(shè)想了許多非同尋常的發(fā)電招數(shù)。 ????道路發(fā)電、綠葉發(fā)電、體溫發(fā)電,這些發(fā)電方式您可能聽都沒有聽過,但它們卻正悄悄走向我們的生活。 ????“巨蟒”不是真正的莽,它因像蛇一樣的外形而得名,它在巨浪中沉浮,可以大量收集能量,并將其轉(zhuǎn)化為電能。 ????“巨蟒”發(fā)電:向海浪要能量 ????首先充分發(fā)揮一下你的想像力,一根巨大的橡膠管——— ????“巨蟒”裝置的兩端都是密封的,里面裝滿了水。這種設(shè)計(jì)可以使其固定在海水表面以下,一端朝向海浪襲來的方向。每次海浪拍打到管子的一端使之受到擠壓,在內(nèi)部形成“激突波”,即內(nèi)部壓力波。 激突波在管子里面?zhèn)鲃?dòng),而引起激突波的海浪則在管外以同樣的速度流動(dòng),這樣就對(duì)管子形成了越來越大的擠壓,于是激突波也會(huì)越來越大。隨之,激突波使得固定在裝置另一端的渦輪啟動(dòng),于是電能產(chǎn)生,并通過一根電纜傳送到海岸上。一直以來,人們知道海浪能制造巨大的能量但苦于沒有途徑收集,現(xiàn)在,“巨蟒”或許可以解決這個(gè)問題。 ????我國有高速公路4.1萬公里,如果全部應(yīng)用了道路發(fā)電技術(shù),那將會(huì)產(chǎn)生多少電呢? ????道路發(fā)電:1公里發(fā)電400千瓦 ????會(huì)發(fā)電的公路您可能到現(xiàn)在也沒看過。 ????這條神奇的路是以色列技術(shù)研究院下屬公司的一個(gè)項(xiàng)目,它在普通路面的瀝青中植入大量的壓電晶體,通過汽車駛過時(shí)的壓電轉(zhuǎn)換來發(fā)電,1公里的路面能產(chǎn)生約100—400千瓦的電力。 ????科學(xué)家表示,理論上,這些植入瀝青的壓電晶體能使用至少30年,因此,該技術(shù)可以用于任何大流量的道路,包括鐵路和公路。目前,其路面改造成本約為每公里65萬美元,但在大規(guī)模生產(chǎn)啟動(dòng)后,造價(jià)還能降低2/3。該發(fā)電方法的遠(yuǎn)期目標(biāo)是,由該系統(tǒng)產(chǎn)生的電力價(jià)格能降到每度3—10美分(約合人民幣0.2元—0.7元)———非常接近目前的民用電價(jià)了,甚至還更低,而且由此帶來的減碳效應(yīng)不可估量,尤其是對(duì)我國這種嚴(yán)重依賴煤電的國家而言,更是具有相當(dāng)?shù)囊饬x:截至2008年底,我國共有高速公路4.1萬公里,如果全部應(yīng)用了此種技術(shù),那么它們一年最多將發(fā)電1436億度。 ????目前,這種技術(shù)已進(jìn)行了小規(guī)模的試驗(yàn),而大范圍的試驗(yàn)將在2010年開始。 ????綠葉到處都是,可是誰能想到它們也能發(fā)電呢,科學(xué)家正嘗試在房屋周圍廣泛植樹,在墻邊種植青蘿等,這樣,每戶人家都將擁有小型發(fā)電廠。 ????綠葉發(fā)電:樹木也能成電廠 ????綠葉具有光合作用,這是眾所周知的,但綠葉還具有光電效應(yīng)這個(gè)奇特功能,恐怕很少有人知道。 ????科學(xué)家們深入研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)太陽光照射到綠葉上時(shí),綠葉就能吸收光能,并且從水分中奪取電子,這些奪取來的電子不斷地自由活動(dòng)并漸漸聚集起來。如果在這些電子自由活動(dòng)前就用固定的電流場(chǎng)使他們定向移動(dòng),就能形成電子流,這就是綠葉電流。一棵大樟樹或梧桐樹約有20多萬片樹葉,每片樹葉細(xì)胞內(nèi)部結(jié)構(gòu)中有許許多多的葉綠體。如果將這些葉片攤開來計(jì)算,其葉綠體的總面積可達(dá)2300平方米,按能量換算,相當(dāng)于覆蓋36畝土地的巨型太陽能轉(zhuǎn)換站,這畢竟還是一棵樹,要是一片茂密的樹林呢?顯然,綠葉的發(fā)電能力十分可觀。 ????科學(xué)家正嘗試把這樣的“發(fā)電廠”從實(shí)驗(yàn)室里搬出來,比如在房屋周圍廣泛植樹,在墻邊種植青蘿、紫藤、爬山虎等植物,以構(gòu)成厚厚的多層覆蓋的疊式植物群。這樣一來,不僅房屋周圍綠樹成蔭,環(huán)境大改善,而且每戶人家還可以自成體系地建立一個(gè)個(gè)小型發(fā)電廠,這將是世界上真正的無灰、無塵、無污染、無噪音的最富有生命力的新型綠葉發(fā)電廠。葉綠體的優(yōu)點(diǎn)還在于不論春夏秋冬或陰晴雨雪,它都能吸收光能并把它轉(zhuǎn)化為電能。這種奇妙的發(fā)電方式無疑將受到城鄉(xiāng)居民的普遍歡迎,對(duì)于居住在交通不便的深山密林中的人們來說,“綠葉發(fā)電”就更是方便實(shí)用了。 ????體溫發(fā)電很神奇,利用一種能量收集置換裝置可將在大樓工作的員工所散發(fā)的熱量收集起來并置換為電能。 ????體溫發(fā)電:辦公樓會(huì)“吸熱” ????美國新澤西州電信電話公司不久前設(shè)計(jì)建造了一座新穎的辦公大樓,利用裝在樓內(nèi)的能量收集置換裝置將在大樓工作的3000多名員工所散發(fā)的熱量收集起來并置換為電能,用于照明、電腦辦公,甚至調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度,使之保持在18—29攝氏度之間,只有當(dāng)室外溫度降到零下9攝氏度以下時(shí),才需開暖氣供熱。 ????科學(xué)家們還發(fā)明了一種袖珍溫差電池,可以將人體的熱能(體溫)直接轉(zhuǎn)化為電能,繼而為小型助聽器、微型收音機(jī)、迷你電視機(jī)供電。這些袖珍家用電器體積小、重量輕、攜帶方便,不必為其供電而犯愁,因此非常受歡迎。 ????體溫供電手表也在受歡迎之列。手表的表底蓋就是一塊微型溫差電池,手的溫度能產(chǎn)生電能推動(dòng)手表準(zhǔn)確地運(yùn)轉(zhuǎn)起來。 ????您的運(yùn)動(dòng)也可以轉(zhuǎn)化為電能,這種通過走路振動(dòng)發(fā)電的系統(tǒng)可以安裝到人流擁擠的公共場(chǎng)所。 ????運(yùn)動(dòng)發(fā)電:走三萬步驅(qū)動(dòng)火車 ????美國麻省理工學(xué)院的兩名學(xué)生設(shè)計(jì)了一種地板系統(tǒng),可以在火車站、舞廳、商場(chǎng)等人流集中的地方收集人們走路、跳舞以及跳躍等運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的機(jī)械能,并將其轉(zhuǎn)化成電能。他們稱這種“發(fā)電”形式為“人群電場(chǎng)”。 ????這種所謂的“人群電場(chǎng)”是由麻省理工學(xué)院的兩名研究生詹姆斯·格拉雷姆和賽迪斯·朱斯楚克設(shè)計(jì)的,他們計(jì)劃將這樣一種通過走路振動(dòng)來發(fā)電的地板系統(tǒng)安裝到人流擁擠的公共場(chǎng)所,利用這里密集的人流所產(chǎn)生的振動(dòng)來產(chǎn)生電力。 ????這種地板系統(tǒng)是由很多木塊交錯(cuò)組成的,人們走路時(shí)會(huì)對(duì)地板產(chǎn)生壓力,使與木塊相連的搖桿也被壓下。搖桿從一個(gè)方向帶動(dòng)中心軸旋轉(zhuǎn),從而將機(jī)械能轉(zhuǎn)化成電流。當(dāng)眾多行人連續(xù)在地板上行走時(shí),搖桿不斷被壓下,使中心軸不停地轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)電。這種裝置安裝在大街、商場(chǎng)、火車站等處,所發(fā)出的電可以用來照明和驅(qū)動(dòng)電風(fēng)扇。 ????根據(jù)格拉雷姆和朱斯楚克的實(shí)驗(yàn),通過這樣一套系統(tǒng),每個(gè)人每行走一步所產(chǎn)生的電力大約只能支持一個(gè)60瓦的燈泡閃一下,但是如果收集28527步產(chǎn)生的能量,就足以推動(dòng)一輛火車移動(dòng)一秒。 ????新聞緣起 ????一根巨大的橡膠管———因其像蛇一樣的外形而被取名“巨蟒”———能為海浪能生產(chǎn)低成本電能過程中遇到的問題提供解決方案。 ????日前,由于有了英國科學(xué)家這項(xiàng)極其簡(jiǎn)化的設(shè)計(jì),海浪能轉(zhuǎn)換機(jī)不僅制造和維護(hù)費(fèi)用降低,而且能以比其他海浪能轉(zhuǎn)換機(jī)低的成本生產(chǎn)清潔能源,這是海浪能應(yīng)用增長(zhǎng)潛力中的一個(gè)亮點(diǎn)。迄今為止.高成本是阻礙海浪能轉(zhuǎn)換機(jī)發(fā)展的主要障礙之一。 ????延伸閱讀 ????人體也能發(fā)電 ????血液發(fā)電 ????科學(xué)家發(fā)現(xiàn),人類的血液也能發(fā)電,因?yàn)檠褐杏幸恍┗瘜W(xué)物質(zhì),在發(fā)生反應(yīng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生能量,所以可將它轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?。根?jù)這一原理,醫(yī)學(xué)專家研制成了一種奇妙的人體生化電池,這種電池體積很小,可以通過手術(shù)植入人的血管或內(nèi)臟附近。它晝夜不停地發(fā)電,一點(diǎn)也不影響人體正常的生理活動(dòng)?,F(xiàn)在有些病人因病情需要裝心臟起搏器,用這種電池來供電是最理想不過了。心跳發(fā)電英國科學(xué)家已經(jīng)成功研制出一款依靠震動(dòng)發(fā)電的微型發(fā)電機(jī),未來將可以通過用戶的心跳來為手機(jī)隨時(shí)隨地充電,還可以為心臟起搏器提供電力。 ????這種迷你震動(dòng)發(fā)電機(jī)的科學(xué)原理非常簡(jiǎn)單,即利用在兩個(gè)磁鐵之間的線圈運(yùn)動(dòng)來產(chǎn)生電流。 ????這種新裝置的開發(fā)令心臟病患者在更換起搏器電池時(shí)可以免于外科手術(shù)。科學(xué)家們甚至希望能用這種高效發(fā)電機(jī)為其他各種便攜式無線設(shè)備供電。在未來,手機(jī)用戶只要將手機(jī)放在心臟附近的口袋中,就可以很方便地為手機(jī)充電了。 |