改变世界的十项实用技术

2009-01-20 02:44于怀超
发明与创新·大科技 2009年1期
关键词:加仑木炭热水器

于怀超

现实世界中,某些技术看似无用,然而当能源危机向世界蔓延,当油价、电价节节攀高的时候,也许某些廉价而又实用的技术会成为我们应对能源危机的制胜法宝。以下就是最新的研究成果,或许它们将改变我们的世界。

泥土发电

美国哈佛大学的一组研究人员和来自非洲的学生们一起打起了泥土的主意。他们利用泥土中的微生物为坦桑尼亚数千万户家庭供给了日常电力。发电的原理是这样的:当微生物在土壤中消化有机物质的时候,它们会释放出非常微小的电流。只需两个电极和一小块电路板就可以制作出收集电流的装置。据哈佛大学生物学教授彼得·格吉斯介绍,一个垃圾桶的土壤可以为两间卧室提供10年照明所需的电力。

微型水力发电机

很多丘陵地带都密密麻麻地分布着小溪,这两者组合在一起就成了安装微型水力发电机的理想场所。只要小溪的流量达到每秒3加仑,发电机就能正常运转。密西西比河流经新奥尔良时的平均流量为每秒440万加仑。美国适当基础设施建设集团已经在危地马拉建立了3套基于此技术的发电系统,取得了良好的效果。

生物降解

现实中,垃圾被降解产生的能量足以为普通家庭的供暖和烹饪设施提供能量,同样也能进行发电。生物降解的工作原理很简单:细菌在一条15~30英尺长的聚乙烯管子里将垃圾分解,并在此过程中释放甲烷。甲烷通过一条管子直通炉灶。而经过细菌处理过的垃圾可以进一步作为肥料使用。卢旺达的监狱由于使用了生物降解技术,对木材的消耗量减了一半,对水资源的污染也降低了。

无须转动的风力发电机

Humdinger风能公司的肖恩·费恩发明了无须转动的风力发电机。这种发电机上装有一块7~10英尺的塔夫绸布,风吹过时,布产生振动,从而产生能量。这和土木工程师用来消除桥梁在风中震动用的技术是一样的。根据风况的不同,风力发电机可以被安装在小型电网上为数个家庭提供生活用电。

太阳能充电灯

在广大的印度农村,人们普遍使用的煤油灯不仅会产生大量的烟危害健康,同时也酿成了很多的火灾。因此,太阳能充电灯应运而生。这种灯在阳光下充一整天电后,可在最亮设置下连续提供4个小时的照明。虽然这种灯的价格比煤油灯要高很多,但由于节省了燃料,使用一年之后就可以收回成本。

太阳能热水器

太阳能热水器并不罕见,问题是其高昂的造价(400至1000美元不等),对很多连电都用不起的人来说是难以承受的数字。美国加利福尼亚大学的工程师盖吉尔制造了成本只有100美元的太阳能热水器。这种热水器每天下午4点前可以把26加仑的水加热至华氏104度,足够4个人美美地洗澡。

踏板电网

生活在世界边缘远离输电线路的人们现在有了新的能源——用踏板来充电的12伏电池。通过一个构造简单的交流发电机,脚踩踏板6个小时就可以产生和储存足够6个家庭30天照明用的电能。目前,这个技术已经在海地推广并取得了良好的效果,并有望在坦桑尼亚建立一个完全由踏板装置组成的电网,进行供电。

甘蔗木炭

在海地,大部分人使用由木材制成的木炭做饭。然而这个国家由于对林业资源的管理不善,98%的树木被砍伐殆尽。美国麻省理工学院的学生和他们的老师艾米·史密斯一起把目光投向了海地随处可得的甘蔗渣。甘蔗在被榨出全部糖分之后,剩余的渣滓经过烘烤、压缩后利用黏合剂融合,就形成了完全可以替代传统木炭的甘蔗木炭。

用脚灌溉

很多非洲农民靠天灌溉,雨季一过,他们就只能眼看着庄稼地干涸而束手无策。Kickstart国际公司的首席执行官马丁·费舍尔发明了用脚灌溉的装置。这种装置可以让农民只凭借脚力就把水从地下30英尺深处抽上来,浇灌面积约2英亩的农田。有了这个装置,非洲农民可以种植价值更高的蔬菜。现在,已经有超过6.5万个脚力水泵在使用中。

用盐净水

地球上约有12亿人缺乏干净的饮用水,作为漂白剂主要元素的氯的匮乏是重要原因。不过美国爱荷华大学的工程学教授格雷格·加斯特只用2盎司的盐和一点点臂力就制造出了足以净化5加仑水的漂白剂。他的做法是:把盐溶解在水里,用一个手动曲柄装置产生电流。电流迅速震击并分解水分子,同时将被分解的水分子同盐中的氯原子结合,从而产生消毒效果。

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