最環(huán)保的能源

高峰

美國科學家開發(fā)出一種便宜簡單的發(fā)電方法，可將踩在地板上的腳步動力轉(zhuǎn)換成可用的電能，從而把地板變成一種更加“綠色”的產(chǎn)品。

新方法使用了一種常見且經(jīng)常被廢棄的材料——木漿。木漿主要含有木纖維組成的納米纖維。這些納米纖維經(jīng)過化學方法處理后，一旦與未經(jīng)處理的納米纖維結(jié)合，就會產(chǎn)生電流。

將經(jīng)過化學處理的納米纖維層和未經(jīng)化學處理的納米纖維層包壓在硬紙板內(nèi)，兩層納米纖維因具有不同的電學性能，電子就會從其中一層流向另外一層，從而形成電流。包壓著兩層納米木漿纖維的硬紙板，可通過高壓技術(shù)整合到木地板中。這種技術(shù)很容易整合到市面上任何一種木地板中。

當把兩層納米纖維集成到地板后，它們就能產(chǎn)生電能，點亮屋內(nèi)的照明設(shè)施或用來給電池充電。木漿極其便宜，來源豐富，可回收及生物降解，結(jié)合新技術(shù)后的木地板將和普通地板一樣，人人都可負擔得起。以前也有利用行走來發(fā)電的材料報道，但那些材料往往用到陶瓷和金屬，成本相對較高。

除了價格便宜外，他們通過實驗對納米木漿纖維收集能量的使用壽命和效率進行了研究。初步試驗證明，新材料能反復使用數(shù)百萬次。還不能把這個次數(shù)轉(zhuǎn)化成衡量地板使用壽命的年數(shù)，但經(jīng)過適當設(shè)計修改，新材料一定能超過地板使用年限。

試驗還證明，在含有這種新材料的地板上每走一步產(chǎn)生的電量，可同時點亮35個LED燈泡。

多年來，科學家一直在研究利用振動產(chǎn)生電能的技術(shù)，測試各種不同材料，優(yōu)化被稱為“摩擦起電納米發(fā)電設(shè)備”的相關(guān)技術(shù)。衣服產(chǎn)生靜電就是一種摩擦起電，很多可穿戴電子設(shè)備就是利用這種摩擦起電現(xiàn)象來獲得電能。而木漿納米纖維再次擴展了利用現(xiàn)有機械能的來源范圍。

路邊能量收集技術(shù)只需考慮存在足夠能量的地方即可收集使用，只要有人群活動的地方即可考慮收集。一種思路是研制可穿戴的設(shè)備，另一種思路就是收集人口密集穿梭地方能量的設(shè)備，比如，這次研發(fā)的地板技術(shù)。體育館、購物中心等人流較多地方，以及擁擠過道等處，安裝這種捕獲能量新技術(shù)的地板，可以產(chǎn)生相當大的電能。收集能量的納米纖維功能單位厚度不到一毫米，因此可以多植入幾層這樣的功能單位，提高發(fā)電量，且植入后地板并不會明顯增厚。

路邊能量收集技術(shù)在某些方面比太陽能更具競爭優(yōu)勢，它不需依賴天氣狀況，因此許多研究人員認為，將在發(fā)展替代化石燃料的可再生能源領(lǐng)域占據(jù)重要位置。

新材料是對太陽能的有力補充?？茖W家的理念是，把生活中浪費掉的能量轉(zhuǎn)化成可以使用的電能，它具有太陽能不能比的優(yōu)勢，如能用于太陽光照射不到的地下，或陽光不夠充足的建筑內(nèi)，會產(chǎn)生更多的能量。