水蒸發是一種很有前途的可再生能源

太陽能和風能得到了所有的關註,但是從蒸發中獲取能量對於解決我們的能源問題有很大的幫助——至少在理論上是這樣。...

太陽能和風能得到了所有的關註,但是從蒸發中獲取能量對於解決我們的能源問題有很大的幫助——至少在理論上是這樣。

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這種收集能量的方法還處於非常早期的階段。與太陽能和風力發電不同,蒸發技術還沒有商業化,也不會在一段時間內商業化。那麼,是否值得進一步研究?科學家們編寫了一個模型來解決這個問題,並預測蒸發產生的潛在能量與風能和太陽能相當。這項研究發表在今天的《自然通訊》雜誌上。

如果我們能夠從美國現有的湖泊和水庫(不包括中西部的五大湖)獲取蒸發能,我們可以產生325千兆瓦(每年285萬兆瓦時)。這約佔2015年美國總發電量的70%。與太陽能或風能不同,蒸發產生的能量對天氣的依賴性較小。當然,我們不太可能使用每個湖泊的水,作者也註意到這可能會影響淡水資源。但該論文認為,基於蒸發的能源可能會產生很大的影響。

如何從蒸發中獲取能量?研究作者、哥倫比亞大學生物物理學家Ozgur Sahin在2015年的一篇論文中首次開發了“蒸發引擎”。假設你有一種材料,當裡面有很多水時,它的尺寸會改變(在Sahin的例子中,物質是微小的孢子。)孢子吸收水分並變得更大。天氣熱時,水分蒸發,孢子收縮。

現在,如果你認為孢子是一種收縮和拉長的肌肉,Sahin說,你可以把它連線到一個發電機上,透過運動產生電能,然後從這個過程中獲取能量。

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薩欣的微型“蒸發引擎”位於水面上。當水從錶面進入裝置時,它會改變孢子的形狀,從而產生電能。孢子還與百葉窗相連,百葉窗控制著水分蒸發的量。這意味著你可以控制產生的能量,甚至可以儲存和釋放能量來產生持續的能量。其他形式的可再生能源更依賴於太陽或風的數量(還記得日食嗎?它破壞了太陽能電池板產生的電力。)

同一個研究小組還**了一個帶有孢子的磨坊,一半在潮濕的環境中,一半在乾燥的環境中。當連線到一個微小的輪子上時,這個裝置透過蒸發為輪子提供動力。

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在這個方法投入使用之前有很多步驟。該團隊正在開發可以大規模生產的材料,並希望在更大的水體(如水池)上測試他們的發動機。但總有一天它們會產生很大的影響——畢竟,地球70%是水。

  • 發表於 2021-05-30 01:04
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