發電新招妙妙妙

不要為能源不足發愁了，我們的身邊處處都有電能!

五彩牆壁來發電

所有房屋建築都鑲嵌上了五顏六色的彩色板，一天中只要是白天，只要太陽升起，從黎明到傍晚，不論是晴空萬里還是陰雲密布，都可以發電。以後居民生活用電可以完全靠彩色板發電，不需要火電站或水電站來幫忙了。

這是未來的一幕。彩色板發電利用的是光能，就是太陽能發電吧?沒錯，但它與傳統的太陽能發電有很大的不同，它的發電過程更巧妙，成本低廉得多，而發電效率則高得多。

傳統的太陽能發電板用的是塗有一層硅薄膜的玻璃板，而要把硅原子的電子轟擊出來產生電能，需要強度足夠的陽光照射，而且陽光中，只有部分光能轉變成電能，其它光能則變成熱量損失掉了。這種方式效率低不說，最關鍵的是「靠天吃飯」，如果遇上天氣不好，這種發電方式就難以派上用場了。因此，人們普遍感覺，靠太陽能發電來生活不可靠。

針對太陽能發電的這些缺點，以色列一家公司開發出了可以用於尋常百姓家的彩色太陽能發電板。這種發電板沒有用硅膜，而是用熒光染料和金屬納米顆粒，只在玻璃板的最邊緣塗有幾條硅膜條紋，這使太陽能發電材料的成本降低到原來的1/5。各種色彩的熒光染料可以吸收幾乎所有的可見光和紫外線，之後會輻射出熒光。

由於金屬可以看作是帶正電的金屬離子泡在自由電子的海洋里，熒光會與金屬納米顆粒的電子海洋相互作用，從而激起沿著金屬表面傳播的電子波，這種電子波被玻璃板表面的金屬納米顆粒引導向兩側傳播，到達玻璃板邊緣，能量被硅膜條紋捕捉，這個能量足以轟擊出硅的大量電子，從而產生較多的電能。這就是該公司開發出的巧妙技術，過程中利用了金屬表面的電子波。

這種發電方式不需要陽光直接照射，因此無需晴空萬里，只要周圍環境明亮，甚至明亮的燈光也可以讓五彩發電板發電。這一技術其實很關鍵，意味著以後太陽能發電不用「靠天吃飯」了，可以放心地把它用於需要電量不是很大的普通用戶了。也許在不久的將來，這種技術進一步改進後，它可以完全代替傳統的火電站或水電站呢!

公路也能發電

物理學家知道，某些晶體在受到壓力時會產生電荷，壓力撤銷後，再施加壓力，又會產生電荷，把這些電荷收集起來，就可以轉換成電能了。如果把這種壓電晶體鋪在反覆受壓的地方，例如公路下面，汽車疾馳過公路，就可以發電了，如此誘人的發電方式，是否可行呢?

首先我們要計算一下，如果在車流量很大的公路下面鋪上壓電晶體，會產生多少電能。以色列就鋪了這麼一條發電公路，1千米的這種路面可以產生100～400千瓦的電能。車流量越大，發的電越多。截至2008年底，我國有高速公路4.1萬千米，假如都鋪上壓電晶體，用來發電，每年產生的電能約340～1400億度，可以抵得上三峽水電站的年發電量!

而鋪設這樣的路面會有多高的成本呢?1千米這種路面需要約300萬元人民幣，理論上，這種壓電晶體至少可以使用30年，如果大規模鋪設這種路面，所產生的電力，成本大約是每度電0.2元到0.7元人民幣，電價比較便宜，而且發電過程完全潔凈，沒有任何污染。

由於壓電晶體發電前景很誘人，目前科學家還研究出一種具有壓電效應的氧化鋅納米線，能將低頻率的振動轉化為電力。比如走路時手臂的擺動，拂面的微風，甚至血液的流動，環境中的噪音都可以轉變為電能。研究者正在設計如何把這種納米線「縫合」進衣服，以後野外的士兵就不用背著厚重的電池了。

如今利用噪音發電的小電池也出現了，只是功率很小，但可以用於手錶。相信不久，我們就可以帶著沒電的手機到嘈雜的鬧市區晃悠一會兒，手機的噪音電池就充滿電了，可以正常工作了。

用體溫來發電

早在1821年，德國科學家塞貝克就發現，當把兩種金屬(例如銅和銻)的兩端相互連接起來組成一個閉合的迴路後，若把兩個接點分別放在不同的溫度下，在迴路中就會產生電流。兩個接點之間的溫度差越大，產生的電流就越多。這是金屬的溫差效應，科學家早就盯上了這種效應，用它來發電。1980年代，美國研製成功了功率達到千瓦的溫差發電機。

溫差發電不需要複雜的發電機組，只需要兩種金屬組成的迴路和比較恆定的高低溫度差異，因此，溫差發電機的體積可以做的很小，沒有機器運轉的任何噪音，安全可靠，沒有污染。只是這種方式的發電量有限，目前主要應用於用電量不大，需要小體積、小重量的儀器上，例如航空航天和太空探索中的某些環境。在太空運行的衛星中，它比面積龐大的太陽能電池要實用，它只需要硬幣大小的放射性同位素來提供連續不斷的熱源，就可以在太空可靠地使用20年。溫差發電已經為阿波羅登月、人造衛星和探測器運行貢獻了自己的能量。而對於未來飛出太陽系、沒有陽光普照的探測器，只能使用這種溫差電池才能平穩地繼續工作。

溫差發電最吸引人的地方，是它可以利用工業產生的廢熱，變廢為寶。一般的化工廠、鋼鐵廠、煉油廠等，產生的大量的熱量如果用於溫差發電，就可以把這些即將排放掉的能量再重新利用起來。

自然界的海洋溫差熱、地熱也可以用於恆定的溫差發電。隨著高性能的熱電轉換材料被開發出來，甚至汽車尾氣中的熱量，人體的體溫都可以利用。現在，已經出現可以利用我們的體溫發電的體溫電池了，它看上去像一塊手錶。

無線電波和靜電都可發電

我們周圍的空間中到處充斥著各種電磁波。許多電磁波看不見、摸不著、感受不到，但是收音機或電視機就可以感受到它們的存在。收音機或電視機中有用於調節頻道的振蕩電路，調節這些振蕩電路，讓電路的頻率與那些電磁波的頻率發生共振，就可以從電磁信號堆里收聽特定頻道的信號了。

科學家正在考慮，利用這種方式來收集這些無線電波的能量為小型電池充電。目前已經研製成功可以捕捉無線路由器信號能量的充電器。無線路由器是把多台電腦接入一個互聯網介面的橋樑，可以通過天線等無線的方式發射和接收信號。另外，還有一種低電壓接收器，可以捕捉高密度無線電波能量。將來，附帶這種充電器的手機就不用特意充電了。只是這種方式發電量很少，無法用於大功率電器。

乾燥的季節會製造靜電，令人煩惱。靜電還會揚起灰塵，損壞脆弱的電器，甚至放出火花，引燃易燃物質，招致火災或爆炸。靜電之所以會這樣，因為靜電的電壓一般很高，達到千伏以上，但是靜電的電量很少，不值得收集利用。不過現在，俄羅斯科學家發明出一種可以收集靜電的高效收集器，可以從乾燥的空氣中收集靜電，並能轉換成40伏左右的電能，用於家庭照明。這又是一個變廢為寶的事例。

生活中不缺少電能，缺少的只是發現電能的眼睛和變廢為寶的頭腦。

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