真稀奇！這樣也能發(fā)電

席金合

電在生產(chǎn)生活中須臾不可離，隨著電氣化技術(shù)高度發(fā)展，形形色色的電器遍布各種場(chǎng)所，用電量也越來越大。為此，人們?cè)谧非笞畲蠊╇娏康耐瑫r(shí)，更加著眼于環(huán)境友好和資源節(jié)約。因此，創(chuàng)新發(fā)電方式顯得尤為重要。

踩在腳下的發(fā)電廠

英國(guó)倫敦伯德街，店鋪林立，人流如潮，猶如北京的王府井大街和上海的南京路，十分繁華、熱鬧。為了給人們提供最具創(chuàng)新性的購(gòu)物體驗(yàn)，進(jìn)一步招徠顧客，一些商家一起合作將這里打造成世界上首條“智能街道”。

人在街道上步行，踩到地上的踏板，每一步最多可產(chǎn)生7瓦電力，可為街道兩旁的路燈和商鋪供電。原來，路面之下安裝著許多小小的發(fā)電機(jī)，踩到上面，電機(jī)就獲得動(dòng)力，從而運(yùn)轉(zhuǎn)起來，將電流輸出來。這種發(fā)電原理跟無電池手電筒一樣，不斷按壓手柄，電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)而發(fā)電，燈泡就亮了;按壓停止，電機(jī)失去動(dòng)力就不再發(fā)電，燈泡隨之熄滅。

握在掌心的干電池

人體就像會(huì)走路的100瓦燈泡，每時(shí)每刻向外釋放熱能，可是，這些能量都給白白浪費(fèi)掉了。既然如此，何不直接用人的體熱來發(fā)電呢？

加拿大15歲的女學(xué)生，利用熱電效應(yīng)發(fā)明了一種電池。這種電池內(nèi)部只有線路，沒有像干電池中的化學(xué)物質(zhì)。只要握在手掌心，吸收人的體熱，就能產(chǎn)生電流，可隨時(shí)為隨身攜帶的小電器供電。

所謂熱電效應(yīng)，也叫“澤貝克效應(yīng)”，具體地說，就是兩種不同的金屬連接起來，構(gòu)成一個(gè)閉合電路，如果兩個(gè)連接點(diǎn)的溫度不一樣，就能產(chǎn)生微小的電壓，溫差越大，形成的電壓就越大。

當(dāng)握著這種電池時(shí)，溫暖的手掌就給外殼加熱，而內(nèi)部是空心的，空氣在里面對(duì)流，使之受到冷卻，從而形成內(nèi)外溫差。當(dāng)這種溫差超過5℃，就足以讓熱電材質(zhì)發(fā)電，足夠手機(jī)或手電筒使用。

以往的隨身捏握發(fā)電器，是用手的握力驅(qū)動(dòng)一組小飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)來發(fā)電，不但分量重，工作時(shí)機(jī)械的吱嘎聲也很惱人。這款供電裝置，完全避免了這些缺點(diǎn)。一旦停電時(shí)就不用找電池，人體自身就是電源。

覆在傘上的電池板

太陽能發(fā)電雖然很環(huán)保，但致命缺點(diǎn)是，必須靠天吃飯。在陰雨天，發(fā)電量幾乎為零。對(duì)此，我國(guó)科學(xué)家通過大膽革新，使太陽能電池板在下雨天，照樣發(fā)電不誤，并且發(fā)電量不低于大晴天。所以，這套設(shè)備可同時(shí)利用陽光和雨水來發(fā)電。

這種太陽能電池覆蓋在屋頂，既可遮陽，又可擋雨，等于給房屋支了一把傘。所以，我們可以形象地把這種雨水、陽光兩用發(fā)電設(shè)備，稱為覆蓋在傘上的電池板。

雨水并不純凈，含有各種不同的鹽類，這些鹽由陰離子和陽離子構(gòu)成。如果在太陽能電池板上覆蓋一層薄薄的石墨烯，則有大量的電子在其表面移動(dòng)。當(dāng)雨水滴在上面后，石墨烯中的電子就吸引雨水中的正電荷，如鈉離子、鈣離子、氨離子等，這樣就會(huì)導(dǎo)致表面的正負(fù)電荷分層排列，從而形成了電壓。只要電路接通，就有電流輸出。

由于石墨烯層是透明的，幾乎不會(huì)對(duì)太陽光入射產(chǎn)生影響，所以不會(huì)影響太陽能電池板的正常工作。

覆在橋身的供電站

橋梁一般暴露在山川之中，時(shí)刻接受陽光照射和大風(fēng)吹拂，蘊(yùn)藏著無窮無盡的綠色能源。對(duì)此，意大利建筑設(shè)計(jì)師提出了建造發(fā)電橋的設(shè)想，利用橋梁獨(dú)特的地理環(huán)境和明顯的高度優(yōu)勢(shì)，收獲太陽能和風(fēng)能。

橋面不再用瀝青鋪設(shè)，而是用密集的太陽能電池板代替，電池板上面覆蓋著一層經(jīng)久耐用的塑膠材料，能夠承受車輪的輾軋和摩擦，確保電池板不會(huì)受損。一個(gè)中等橋梁的太陽能發(fā)電量每年大約為1120萬千瓦時(shí)。同時(shí)，在橋身的空隙安裝一定數(shù)量的風(fēng)力渦輪機(jī)，每年可發(fā)電3 600萬千瓦時(shí)。兩者加起來相當(dāng)于一個(gè)小型水電站的供電量，可滿足15000個(gè)家庭的用電需求。

如果是架在江河上的橋梁，還可以在橋墩之間的疏水口處安裝渦輪機(jī)，利用水流發(fā)電，等于在橋下建起水電站。這樣，讓橋面、橋身和橋墩全部供電，整個(gè)橋梁相當(dāng)于一個(gè)立體發(fā)電站，可以充分利用自然界的各種能源。

把發(fā)電設(shè)備和交通設(shè)施融為一體，再不單供人車通行，大大提升了橋梁功能。更重要的是，省去了獨(dú)立電站所必需的場(chǎng)地、塔座、支架等基本設(shè)施，能節(jié)約大量資源。

當(dāng)然，這項(xiàng)奇特設(shè)計(jì)的技術(shù)支持還很欠缺，目前只停留在紙上，要付諸實(shí)際行動(dòng)還存在諸多困難。

掛在樹梢的發(fā)電機(jī)

站在街道或廣場(chǎng)，感到?jīng)]有一絲風(fēng)，可抬頭看見樹葉卻在抖動(dòng)。由此，人們自然會(huì)想到，把風(fēng)電設(shè)備掛在高高的大樹上，就能持續(xù)工作。可是，不是需要供電的所有地方都矗立著大樹。于是，法國(guó)一個(gè)工程師研發(fā)出一棵人造風(fēng)力發(fā)電樹。

把這種近8米高的風(fēng)電樹“栽”到院子、房頂或街道，既可遮陽，又能為電器或路燈供電，發(fā)電量是傳統(tǒng)風(fēng)力渦輪機(jī)的2倍。不管什么風(fēng)向，只要風(fēng)速達(dá)到2米/秒，人造樹葉內(nèi)的小葉片都可正常運(yùn)轉(zhuǎn)，輸出平穩(wěn)的電流，并且不會(huì)產(chǎn)生噪聲。

如果每天的風(fēng)速平均達(dá)3.5米/秒，風(fēng)電樹的發(fā)電效率就會(huì)顯著提高，如果投入商業(yè)運(yùn)營(yíng)，就能獲得可觀利潤(rùn)。研發(fā)者堅(jiān)信，將來有一天會(huì)研發(fā)出一種完美風(fēng)電樹，與節(jié)能建筑融為一體，充分利用建筑物和街道附近的氣流發(fā)電，而且采用特殊的材料作樹根，能夠吸收地?zé)?，樹皮則覆蓋著感光細(xì)胞，能儲(chǔ)存太陽能，最后把這些不同的能量都轉(zhuǎn)化為電，讓樹的全身各個(gè)部位都發(fā)電。那么，這樣一棵樹就可滿足一輛電動(dòng)汽車的用電需求。