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细菌孢子发电

文章来源:界面 | 发布日期:2016-01-23 | 作者: | 点击次数:

哥伦比亚大学的Ozgur Sahin教授的办公室货架上,摆着一个不起眼的小仪器,为一种新型的可再生能源的诞生创造了可能。Sahin教授就通过这个简单的小玩意儿证明从蒸发中获取能量是可行的,将来有可能还会应用到宽阔水域中去。 

当大气湿度较高时,细菌孢子吸水,体积膨胀,就像肌肉一样,而当大气湿度较低时,细菌孢子脱水,体积收缩。

使用这种仪器时,在橡胶板上覆满薄层的孢子,并在旁边放上一杯水,通过控制大气湿度,孢子迅速地膨胀、收缩,产生了动能,橡胶板在孢子的带动下弯曲。若将大量橡胶板放在一起,孢子们产生的能量就足以被捕获,转化为电能。

肉眼看来,那杯水什么也没发生,但实际上水分子却在不断蒸发中。若是在开放水域,比如水库或是湖泊,这些蒸发的水分就白白流失,变成了雨的一部分。

Sahib教授领导的研究团队以相同的原理发明了“蒸发引擎”,将其放置在水面上,当水分进入该设备时,孢子们吸饱水分发生膨胀,薄膜发生弯曲并打开阀门,一接触到空气,孢子中的水分就蒸发到了空气中,薄膜又发生反向弯曲,阀门关闭,水分再重新进入设备,整个过程再循环。

该设备有阀门可以控制开关。图片来源:Columbia University

这项技术可以应用在蒸发严重的水域,尤其是在干旱区域。在洛杉矶,为防止水分流失,当局在水库中倾入了无数个的黑色塑料球。

Sahin教授向《卫报》表示,若在开放水域放置局部横跨的布满孢子的长塑胶布,就能在发电的同时有效防止水分流失。

“我们设想的是,承载孢子的柔性材料漂浮在水面上,从水域的一端延伸到另一端,水域的一端设有一个发电机,当孢子膨胀或收缩产生动能的时候,就转化为电能。”他说。

这种蒸发发电法的建设成本比其他可再生能源(如太阳能、风能)的成本都要低。用孢子覆满100平方米的区域,成本还不到1美元。

若该研究项目有足够的资金支持,在未来10-15年内,这种发电系统可能会被大规模应用。

Sahin教授对《卫报》说,“我们已经在实验室里模拟了所有步骤,从实验室转移到实际环境里操作可能会出现一些差错,但这只要测试和识别就可以解决,这需要一定的研究资金来完成。”


 

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