未来城市供电成难题?试试这些开脑洞的发电方式

2018-11-07 09:08 网易科学人

含有钛的钙钛矿可以制作更高效的太阳能电池板

  风能是另一种最常见的可再生能源,传统的涡轮机在建造区域不能很好地工作,因为风向变化很大。为此,研究人员尼古拉斯⋅奥雷拉瓦纳(Nicolas Orellana)和亚森⋅诺兰尼(Yaseen Noorani)提出了制造球形风力涡轮机的设想,解决风向变化的问题。

  奥雷拉瓦纳与诺兰尼开发的O-Wind型风力涡轮机已经赢得了英国2018年詹姆斯戴森大奖(James Dyson Award),它是一个球形装置,无论风从任何方向吹来,它都能旋转。

  来自土耳其的科技公司Devici提供了另一个解决方案,即在道路上使用垂直风力涡轮机,由过往车辆的气流提供动力。该公司表示,其Enlil涡轮机目前正在伊斯坦布尔进行测试,每小时可以产生1千瓦的能量,足以满足两户家庭的电力需求。该公司还称,这种涡轮机还可以安装太阳能电池板和地震传感器。

伊斯坦布尔街道上的垂直风力涡轮机

  但并不是所有的城市能源开采项目都具有商业意义。例如,在法国,工程公司Colas已经在全国各地,以及美国和日本,开辟出光伏道路。Colas已经在诺曼底铺设了长近1公里的单行车道,投资430万英镑。在美国建成的1.6公里双车道公路成本则为380万英镑。

  还有一个问题是它们的能源生产能力有多强?太阳能电池板是平放在地面上的,而不是朝向太阳,为此可能受到交通堵塞的影响,有时也会被雪、泥或水覆盖。

Colas公司估计,在拥有5000名居民的小镇,1公里长的道路就可以为公共照明提供足够电力

  2014年,阿姆斯特丹建成了长70米的太阳能自行车车道,建设成本为260万英镑。它在建成后第一年就生产了3000千瓦时电力。而260万英镑的建设成本,这座城市可以在公开市场上购买6500万千瓦时的电力。

  另一项在商业上难以证明其合理性的技术是压电技术。如果你挤压某些材料,如石英,就可以使电流通过它们。因此,汽车和卡车在配备压电装置的特殊路面上行驶可以产生电力。行人也可以在特制的人行道上这样做。

  2009年,以色列公司Innowattech试验了捕能公路,现在美国的Pyro-E公司也在加州弗雷斯诺的一小段公路上展示类似的技术。然而,尽管此举在技术上是可行的,但目前的成本却高得令人望而却步。

  有些人通过计算发现,在美国建造1公里长的双向捕能公路,需要13000台压电设备,为建设成本增加30.7万英镑开支。即使不考虑制造或安装成本,也需要大约12年的时间才能赚回这笔钱。

  英国的Pavegen公司已经开发出了发电人行道,行人每走一步就能产生2到4焦耳的能量。这条人行道每平方米的成本约为2350英镑,现在已经在全球超过200个地点安装,比如交通枢纽和购物中心等。

  这听起来可能很贵,但太阳能电池板刚上市时也是如此。Pavegen创始人兼首席执行官劳伦斯⋅凯姆鲍尔-库克(Laurence Kemball-Cook)表示:“我们相信,将我们的城市变得更好的将不仅仅是科技,还有人。”

  凯姆鲍尔-库克还称:“重要的是,我们通过应用程序对人们的互动进行奖励。因此,通过在零售环境或街道上选择更健康的发电人行道,你可以帮助所在城市变得更加可持续性发展,并可从中获得回报。”

责编:陶文冬
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