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細菌孢子發電

文章來源:界面 | 發布日期:2016-01-23 | 作者: | 點擊次數:

哥倫比亞大學的Ozgur Sahin教授的辦公室貨架上,擺著一個不起眼的小儀器,為一種新型的可再生能源的誕生創造了可能。Sahin教授就通過這個簡單的小玩意兒證明從蒸發中獲取能量是可行的,將來有可能還會應用到寬闊水域中去。 

當大氣濕度較高時,細菌孢子吸水,體積膨脹,就像肌肉一樣,而當大氣濕度較低時,細菌孢子脫水,體積收縮。

使用這種儀器時,在橡膠板上覆滿薄層的孢子,并在旁邊放上一杯水,通過控制大氣濕度,孢子迅速地膨脹、收縮,產生了動能,橡膠板在孢子的帶動下彎曲。若將大量橡膠板放在一起,孢子們產生的能量就足以被捕獲,轉化為電能。

肉眼看來,那杯水什么也沒發生,但實際上水分子卻在不斷蒸發中。若是在開放水域,比如水庫或是湖泊,這些蒸發的水分就白白流失,變成了雨的一部分。

Sahib教授領導的研究團隊以相同的原理發明了“蒸發引擎”,將其放置在水面上,當水分進入該設備時,孢子們吸飽水分發生膨脹,薄膜發生彎曲并打開閥門,一接觸到空氣,孢子中的水分就蒸發到了空氣中,薄膜又發生反向彎曲,閥門關閉,水分再重新進入設備,整個過程再循環。

該設備有閥門可以控制開關。圖片來源:Columbia University

這項技術可以應用在蒸發嚴重的水域,尤其是在干旱區域。在洛杉磯,為防止水分流失,當局在水庫中傾入了無數個的黑色塑料球。

Sahin教授向《衛報》表示,若在開放水域放置局部橫跨的布滿孢子的長塑膠布,就能在發電的同時有效防止水分流失。

“我們設想的是,承載孢子的柔性材料漂浮在水面上,從水域的一端延伸到另一端,水域的一端設有一個發電機,當孢子膨脹或收縮產生動能的時候,就轉化為電能?!彼f。

這種蒸發發電法的建設成本比其他可再生能源(如太陽能、風能)的成本都要低。用孢子覆滿100平方米的區域,成本還不到1美元。

若該研究項目有足夠的資金支持,在未來10-15年內,這種發電系統可能會被大規模應用。

Sahin教授對《衛報》說,“我們已經在實驗室里模擬了所有步驟,從實驗室轉移到實際環境里操作可能會出現一些差錯,但這只要測試和識別就可以解決,這需要一定的研究資金來完成?!?/p>


 

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