阮華
雖說自然界的各種能源取之不盡,用之不竭,但是,它們不是像煤炭石油那樣容易污染環(huán)境,就是像水電核電那樣造價高昂。如果有一種能源,不僅開發(fā)成本低,對環(huán)境沒有任何污染、破壞,而且源源不斷,甚至能再生再用,那該多好???如今,世界各國的科學(xué)家已經(jīng)把目光瞄準(zhǔn)了人體能,希望能從中開發(fā)出可利用的新能源。
走路發(fā)電
英國研究人員研發(fā)了一種新型的發(fā)電裝置,用人們走路時膝蓋的活動來為隨身攜帶的電子設(shè)備供電。這款研發(fā)出來的裝置,發(fā)電功率約為2毫瓦,改進(jìn)之后可超過30毫瓦,足以為心率監(jiān)測器、電子計步器、手機(jī)等隨身攜帶的小型電器充電。如果今后能實用化并進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn),那么它的成本可降到10英鎊。這也意味著,今后在你走路時,不用另外帶電池為電器充電,動動膝蓋就可以了。
另外,美國佛羅里達(dá)州的一位工程師,將一種發(fā)電裝置埋在行人擁擠的商場和火車站等處的地毯下面。當(dāng)行人在踏板上不停走過時,與踏板相連的搖桿不停地被壓下,使中心軸持續(xù)地旋轉(zhuǎn),從而帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電。英國一家超級市場還特意在市場入口處轉(zhuǎn)門下方的地下室里,安裝了一套發(fā)條式能量收集轉(zhuǎn)換裝置。熙熙攘攘的顧客不停地進(jìn)進(jìn)出出,其推動門的能量統(tǒng)統(tǒng)被收集起來,并轉(zhuǎn)化為電能,為超市提供了照明、打字、電梯、空調(diào)等用電。
2013年夏天,英國沃達(dá)豐公司和南安普敦大學(xué)研制了一種手機(jī)裝置,可以通過牛仔短褲和睡袋來捕捉穿戴者移動時產(chǎn)生的體能,從而實現(xiàn)對手機(jī)進(jìn)行充電。沃達(dá)豐公司表示,未來當(dāng)人們穿著充電短褲行走或者跳舞時,通過人體能量便能為手機(jī)充電長達(dá)4個小時。同時,夜晚人們?nèi)胨螅盟材軐κ謾C(jī)充電11個小時。
體溫供暖
人是恒溫動物,為了保持體溫恒定,我們的身體時時刻刻都在向外散發(fā)熱量。尤其是劇烈運(yùn)動后,人體會大量排汗散熱。將人體熱能收集起來,然后轉(zhuǎn)換成電能,是一條經(jīng)濟(jì)實用的途徑。
在美國新澤西州建造的美國電信電話公司總部大樓,每個房間的內(nèi)壁都具有一種特殊裝置,它能夠有效吸收全樓三千多名員工身體散發(fā)出來的熱量,隨后將這些熱量轉(zhuǎn)換成電能儲人蓄電池中,用以提供照明、電腦操作及調(diào)節(jié)樓內(nèi)室溫所需的電力。
美國匹茲堡大學(xué)也設(shè)計了一個熱量收集系統(tǒng),該系統(tǒng)將學(xué)生和教師釋放的熱能,電燈、廚房以及從窗外射入的陽光等產(chǎn)生的熱量,統(tǒng)統(tǒng)聚集到一個中央設(shè)備中,再由地下的管道重新分散。據(jù)說,此系統(tǒng)在寒冷的冬季,完全可以供學(xué)校10座大樓取暖之用。
瑞典首都斯德哥爾摩的中央火車站每天有25萬乘客來往,25萬旅客每小時能產(chǎn)生185萬千卡的熱量,可燒開近20噸0℃的水?;疖囌纠猛L(fēng)口,從氣流和人走路造成的空氣流通中獲取熱量,安裝在通風(fēng)口附近的熱能交換機(jī)利用熱風(fēng)把細(xì)管中的水加熱,為火車站附近的辦公樓供暖,一年可節(jié)能25%。瑞典天然氣價格平均約為人民幣3.6元/立方米,據(jù)粗略計算,該系統(tǒng)一個冬天4個月,至少可節(jié)省約10萬元的天然氣開支。
口水發(fā)電
嬰幼兒流口水是再正常不過的事情,這些口水儲量巨大、源源不絕,經(jīng)常弄得孩子嘴下、脖頸濕漉漉的,讓媽媽們很是煩惱??墒?,你知道嗎?口水也可以用來發(fā)電。在國外的實驗室里,口水燃料電池已經(jīng)可以驅(qū)動血糖檢測儀、孕檢指示器等一系列小型電子設(shè)備。
2014年3月,美國賓夕法尼亞州立大學(xué)和沙特阿拉伯阿卜杜拉國王大學(xué)的聯(lián)合研究團(tuán)隊展示了用口水發(fā)電的可能性。這種以微生物為燃料的電池需要用到導(dǎo)電性極強(qiáng)的石墨烯,可以將唾液中的有機(jī)物質(zhì)轉(zhuǎn)化為大約1微瓦的電力?;蛟S你覺得l微瓦太微不足道了。但是不要忘記,它的成本僅為2~3美元(不到20元人民幣),卻足夠支持戰(zhàn)場上或者缺水缺電的高山極地地區(qū)運(yùn)行化驗分析儀等電器的使用。研究人員說,如果這種分析儀是用硅材料制作的,那制作成本僅需50美分。
更重要的是,它充分利用了人體排泄的廢物進(jìn)行發(fā)電,這種變廢為寶的做法不僅可持續(xù),而且環(huán)保,可以被利用的人體廢物還有尿液、汗液等。
也許你會覺得上述幾種人體能太微不足道了,遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足人類對能源的巨大需求。但是,據(jù)科學(xué)家測算,一個人一晝夜所產(chǎn)生的人體能,如果全部轉(zhuǎn)化為熱能的話,可以把相當(dāng)于他自身體重的水由0℃加熱到50℃,而全世界60多億人口每年浪費(fèi)掉的人體能,相當(dāng)于12座核電站生產(chǎn)的電力。人體能價廉、無污染,收集轉(zhuǎn)換也不復(fù)雜,既能自收自用,也能零存整取。相信隨著科技的進(jìn)步,人體能一定會成為未來世界能源的新寵兒。