水蒸發發電機發電能力超過煤，但首先要解決一個問題……

一項新研究顯示，我們可以從自然水域的蒸發汲取大量我們需要的能量。但是，這種方式會給我們的淡水資源造成巨大的影響。

圖丨美國哥倫比亞大學研究人員發明的「水蒸發發電機」，通過吸取水蒸氣後會膨脹的細菌孢子驅動。

自然水域水蒸發這種清潔能源的潛力甚大，可以在很大程度上滿足全國的能源需求，至少理論上是這樣的。美國哥倫比亞大學的研究人員發明了一款「水蒸發發電機」，利用細菌孢子吸收空氣中的水分後會脹大的原理來進行發電。據《自然通訊》9月26日發表的研究稱，如果效率和成本不是問題，此類設備的發電能力可達到325千兆瓦，遠超於煤發電。

然而，要實現這個數字，需要使用設備陣列覆蓋48個州除五大湖以外的所有面積大於0.1平方千米的湖和水庫。很顯然，這會直接影響水域的經濟性與娛樂性用途，而且也會帶來大量景觀及環境的問題。更值得注意的是，大規模干預大湖的蒸發過程甚至會導致當地氣候發生變化。

但是論文的作者之一奧茲古爾?沙辛(Ozgur Sahin)稱，該文章僅僅是一篇思想實驗，旨在強調科技的潛能以及將實驗拓展到實驗室之外的重要性，並不是真正的實驗計劃。

沙辛是哥倫比亞大學生物科學和物理學副教授，他相信，即使我們在現實生活中並不會像文章里那樣進行大規模實驗，這種方式仍會對清潔能源和氣候目標的實現做出重大貢獻。

他表示，早期實驗案例應該包括偏遠地區已經實現水力發電的水庫，這樣也不太會幹涉其他用途。實驗還可以帶來各種好處，包括減少蒸發過程中水的流失、增加水力發電、灌溉和其他用途所需的水量。

圖丨科學家們還製造了一輛微型蒸發驅動車，叫做Eva。

沙辛和他在哥倫比亞大學的同事花費了數年時間在這項技術上。2015年的一篇論文中，該團隊設計了一種蒸發發電機，依靠粘附在膠片上的枯草芽孢桿菌控制開關。當我們把該裝置放到水上的時候，這些細菌孢子開始從自然蒸發過程中吸收水分並脹大，打開開關並將水分釋放。當這些孢子里的水分慢慢流失並縮小時，開關再次關閉，來自空氣中的水分得以再次進入，整個過程循環往複。如果把這個裝置和發電機結合在一起，這種持續的擺動動作會產生一小部分電能。

就像《麻省理工科技評論》之前報道的那樣：「8cm × 8cm的水面能夠平均產生約2 微瓦的電（1微瓦相當於1百萬分之一瓦）。最高發電量可達60微瓦。」

該團隊正在努力提高設備的效率和可擴展性，並探索更多細菌孢子粘附的材料和方法。沙辛相信由於該技術很大程度上利用的都是生物材料，最終的成本可能會低於太陽能電池和其他需要特殊材料的技術。

重要的一點是，就算休眠或死亡，枯草芽孢桿菌仍可以完成發電所需的機械動作。

另外，該技術很大程度上避免了風力發電和太陽能發電的間歇性問題，因為無論速度如何變化蒸發都不會停止。而且，由於裝置降低了蒸發速度，水面溫度有所提高。新的研究表明，通過改變蒸發的速度，我們可以創造一種儲存熱能的水電池，用於平衡電的生產和需求。在需要的時候，放開閥門，水裡的熱量能夠加快蒸發速度，加快發電的過程。

「在溫暖乾燥的環境里，以小時為單位我們能夠滿足約98%的能源需求。」沙辛說。「也就是說，我們不需要額外的電池來應對間歇性問題。」

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