妙妙貓
電能,在我們生活中不可或缺。在科學技術日益發展的今天,新奇的發電手段讓我們大開眼界。它們到底是怎樣“誕生”的?應用前景又如何呢?我們一起來探個究竟吧!
風箏發電
五顏六色的風箏飄在空中,格外引人注目。但你有沒有想過,飛翔于天際中的風箏也可以用來發電呢?意大利一家科技公司就推出了旋轉木馬風箏發電的系統。
那么,你可能會好奇地問:“風箏到底是如何發電的呢?”旋轉木馬風箏發電系統主要由高空的風箏和地面的發電設備兩部分組成。高空的風箏和地面的風力渦輪機相連,并通過安裝在發電設備上的航空感應器來控制風箏旋轉的方向和路徑。系統運轉的時候,把旋轉的12組風箏放到2000米的高空收集風力,來牽引位于地面的外形酷似旋轉木馬的大轉盤進行發電。主設計師馬西莫·伊波利托介紹,靈感來源于他所熱衷的一項運動—風箏沖浪。牽引沖浪所用的風箏重量輕、升空能力高、抗風力超強,正與所設計的風箏發電機類似。
與傳統風力渦輪機相比,風箏發電機能夠從高空獲得更穩定的風能,且風箏飛行的高度越高,所獲得的平均風速就越大。此外,伊波利托表示:“這個旋轉木馬還可以設計得更大一些,不必擔心動力問題。”也就是說,若選用更大尺寸的轉盤和配備更多組風箏,還將收集到更多的電能。
除了在蔚藍的高空中,可以有效地利用高空拖曳風箏發電,在深深的海底風箏依舊可以發揮它的發電潛能。瑞典有家公司研制出了一款能在水中發電的“水下風箏”。
“水下風箏”主要依靠自身配備的渦輪發電機供給電能。當“水下風箏”被置于海底,渦輪發電機便可有效地吸收到潮汐所產生出的能量。為了使得“水下風箏”能夠在海里發電,設計者還為其配備了能夠作為牽引電纜的繩鏈,并使“水下風箏”在海水中的高速運轉軌跡呈“8”字形,從而獲取更多的電能量。
植物發電
綠意盎然的植物美化了環境,讓我們盡情感受到四季的美好。告訴你,形態各異的植物也可以當成發電的好幫手。利用植物的獨特構造和成分,創造出足夠的電能將不再是一番空談。
植物是如何產生電流的呢?
你可能會想,靜止在陽光下的植物是怎么產生電流的呢?植物之所以能夠發電,還要歸功于植物體內的葉綠素。當植物進行光合作用時,葉綠素不但能夠將自身所獲取的水分分解成氫和氧,而更重要的是,還可以將氫分解為帶有電荷的氫離子和帶有負電荷的電子。而這時候,一股電流也會在植物體內產生了。正是植物光合作用時的這般神奇,科學家們也就提出了將其所能產生的電流積累起來的設想。
對于植物葉綠素能夠發電的這一設想,日本科學家進行了一個實驗,他們將從菠菜中提取的葉綠素與卵磷脂混合,并制成“透明電池”。研究表明,葉綠素的確能在太陽光照射時,產生出一定的電量。但研究人員也發現,利用太陽能發電的植物如果一旦離開了原先的生存環境就很難有效地吸收太陽能的光效。為此,英國劍橋大學的研究人員開始嘗試著在蕨類等植物盆栽中放置一些電極,從而搜集到蕨類植物中的葉綠素在進行光合作用時所產生的電量,不再受植物所處環境的局限。特別在陽光充足的時候,一盆直徑約一米的蕨類植物產生近一度電。而除了利用對土壤等自然環境要求低的蕨類植物外,研究人員還發現,苔蘚類植物和藻類植物也可以用在“生物光伏發電”技術上,讓葉綠素吸收太陽能的優勢充分發揮出來,并逐步取代傳統的太陽能電池,改善偏遠地區的供電情況,也讓更多的城市居民享受到植物發電的樂趣。
地心引力發電
在非洲一些最貧困地區,能使用到普通的電能也是一種遙不可及的奢望。一家來自英國的設計團隊推出的一款“重力燈”,將為大部分夜晚仍生活在黑暗之中的人群帶來光明。
重力燈是怎樣發電的呢?如果你仔細觀察這款重力燈,會發現在它的內外部竟沒有電池和充電端口,也就是說重力燈發電主要依靠地球的引力作用。重力燈的使用方式也十分簡單,使用者僅需將懸掛在繩子末端的重物提至頂端,重力燈就能夠把重物向下滑落的重力勢能轉化為電能。重力燈一次可以持續供電約30分鐘,然后則需要再次將重物懸掛起來。為此,設計人員在燈內配置了發動機,借助發動機的運轉可以減慢重物降落的時間。更神奇的是,由重力燈所產生的電能還可以給收音機、手機等設備供電。
同煤油燈等照明設備比起來,重力燈更清潔和方便。為了更好地讓貧困地區居民感受到重力燈的種種優勢,設計團隊特意將重力燈的價格壓縮到了5美元以內。隨著重力燈的問世和推廣,電能的獲取也將變得更簡易和快捷。