无码日韩精品一区二区免费暖暖,久久精品国产精品亚洲,开心播播网,女人床技48动态图,国产精品无码免费专区午夜

人類利用水能也有幾千年的歷史了，從最早的用水車來研磨谷物、紡織、提取羊毛，再到今天我們建造巨大的堤壩來抗洪發電。本質上利用的都是水從高處流向低處的勢能來轉化為我們需要的能量，但還有一種形式的水也和勢能有關——雨滴。我們能否利用雨滴發電呢？

目前，全世界的研究(jiu)人(ren)員(yuan)正在研究(jiu)使用(yong)降雨作為能源的可行性，并(bing)且在這一日益重要的領(ling)域已經(jing)取得了(le)很大(da)進展。

雨滴有多大能量？

我們(men)都知(zhi)道，雨滴是(shi)儲(chu)存在云中的(de)(de)(de)(de)水(shui)聚成(cheng)水(shui)珠(zhu)滴落(luo)下來的(de)(de)(de)(de)。那是(shi)誰讓(rang)水(shui)進(jin)入空(kong)中匯集(ji)(ji)成(cheng)云的(de)(de)(de)(de)呢(ni)？地(di)熱(re)和(he)(he)太(tai)(tai)陽(yang)向地(di)球發(fa)(fa)出的(de)(de)(de)(de)熱(re)輻射(she)，太(tai)(tai)陽(yang)輻射(she)是(shi)讓(rang)大(da)氣(qi)(qi)環境溫暖的(de)(de)(de)(de)主要能(neng)量，這(zhe)其中有很大(da)一(yi)部(bu)分用于蒸(zheng)發(fa)(fa)海(hai)(hai)洋和(he)(he)河流中的(de)(de)(de)(de)水(shui)（因(yin)為海(hai)(hai)洋面(mian)積比陸(lu)(lu)地(di)大(da)）。變成(cheng)水(shui)蒸(zheng)氣(qi)(qi)之后，再由太(tai)(tai)陽(yang)輻射(she)影響大(da)氣(qi)(qi)層產生各個(ge)(ge)部(bu)分的(de)(de)(de)(de)溫差使水(shui)蒸(zheng)氣(qi)(qi)上升(sheng)，然后每個(ge)(ge)云層各取所需吸收水(shui)蒸(zheng)氣(qi)(qi)凝結(jie)成(cheng)微小的(de)(de)(de)(de)水(shui)珠(zhu)。簡單說(shuo)就是(shi)太(tai)(tai)陽(yang)輻射(she)讓(rang)水(shui)珠(zhu)克服物質狀態和(he)(he)地(di)心引力進(jin)入大(da)氣(qi)(qi)。我們(men)在陸(lu)(lu)地(di)上會架起太(tai)(tai)陽(yang)能(neng)板收集(ji)(ji)太(tai)(tai)陽(yang)能(neng)，如果陸(lu)(lu)地(di)上的(de)(de)(de)(de)我們(men)能(neng)利(li)用雨滴發(fa)(fa)電那就是(shi)間接地(di)在利(li)用太(tai)(tai)陽(yang)能(neng)發(fa)(fa)電。

至(zhi)(zhi)于雨滴(di)的(de)(de)勢(shi)能(neng)有多(duo)大(da)，反(fan)正一滴(di)雨滴(di)在臉上(shang)我(wo)們也(ye)沒有痛苦(ku)的(de)(de)極端反(fan)應，只是(shi)(shi)有一種輕微的(de)(de)拍打(da)感。別忘了那(nei)是(shi)(shi)一群雨滴(di)，我(wo)們來(lai)看(kan)一下：假設一個城(cheng)市每年接(jie)(jie)收100厘米(mi)(mi)的(de)(de)降(jiang)雨量(liang)（當(dang)然我(wo)國年均(jun)降(jiang)水(shui)量(liang)60厘米(mi)(mi)作用，主要是(shi)(shi)為了好(hao)算(suan)），至(zhi)(zhi)于小區(qu)中一棟樓的(de)(de)屋頂面積就當(dang)作200平方(fang)米(mi)(mi)吧，也(ye)就是(shi)(shi)說每年這(zhe)個小區(qu)要接(jie)(jie)收20kg的(de)(de)降(jiang)水(shui)。至(zhi)(zhi)于云層取(qu)平均(jun)值2000米(mi)(mi)高，算(suan)下來(lai)大(da)概是(shi)(shi)400 MJ的(de)(de)勢(shi)能(neng)（全部發(fa)電的(de)(de)話(hua)相當(dang)于111度電吧）。雖然這(zhe)能(neng)量(liang)不算(suan)多(duo)，但這(zhe)也(ye)是(shi)(shi)一種清(qing)潔可再生能(neng)源(yuan)。

我們對太陽能的利用如何？

太(tai)(tai)陽(yang)(yang)是(shi)為各種生命和資源提供(gong)燃料的(de)能(neng)(neng)(neng)量泵。我(wo)們(men)對太(tai)(tai)陽(yang)(yang)能(neng)(neng)(neng)的(de)利用率(lv)有(you)(you)多(duo)高，海洋的(de)先不說，在(zai)地球表面(mian)，太(tai)(tai)陽(yang)(yang)的(de)能(neng)(neng)(neng)量密度約為1000瓦(wa)每(mei)立方米。美(mei)國科學家(jia)做過計算：如果(guo)有(you)(you)德(de)克(ke)薩斯州這(zhe)么大(da)面(mian)積(ji)的(de)太(tai)(tai)陽(yang)(yang)能(neng)(neng)(neng)板完全接收太(tai)(tai)陽(yang)(yang)能(neng)(neng)(neng)轉化(hua)為電(dian)能(neng)(neng)(neng)的(de)話，那么就沒有(you)(you)其他發(fa)電(dian)廠什(shen)么事了，因為其產生的(de)功率(lv)就相當于世(shi)界(jie)上(shang)(shang)所(suo)有(you)(you)發(fa)電(dian)廠產生的(de)總功率(lv)的(de)300倍。這(zhe)說明什(shen)么？我(wo)們(men)地球上(shang)(shang)的(de)太(tai)(tai)陽(yang)(yang)能(neng)(neng)(neng)板加起來可能(neng)(neng)(neng)還沒有(you)(you)德(de)克(ke)薩斯州面(mian)積(ji)大(da)，還有(you)(you)就是(shi)目(mu)前的(de)太(tai)(tai)陽(yang)(yang)能(neng)(neng)(neng)板對太(tai)(tai)陽(yang)(yang)能(neng)(neng)(neng)轉化(hua)率(lv)普遍在(zai)10%到15%之間徘徊，好不容易有(you)(you)幾個能(neng)(neng)(neng)達到45%的(de)，貴！

主角登場——雨滴發電

其(qi)實雨滴發(fa)(fa)(fa)電(dian)也不(bu)(bu)是什么(me)新鮮玩(wan)意，以前就有只不(bu)(bu)過是被(bei)用(yong)作(zuo)微型發(fa)(fa)(fa)電(dian)的(de)一(yi)種(zhong)形(xing)式(shi)，常用(yong)于房屋和小(xiao)型水凈化系統，原(yuan)理就是通過在收集雨水并(bing)將(jiang)其(qi)匯入漏斗來(lai)(lai)(lai)驅(qu)動(dong)小(xiao)型渦輪機。很多水壩就會(hui)用(yong)渦輪機來(lai)(lai)(lai)進行水力發(fa)(fa)(fa)電(dian)，而(er)且在雨季(ji)效(xiao)果顯著(zhu)。當然還有另一(yi)種(zhong)形(xing)式(shi)——利用(yong)壓電(dian)材(cai)料，至于壓電(dian)材(cai)料的(de)工作(zuo)原(yuan)理我就不(bu)(bu)詳細說(shuo)明了（對我來(lai)(lai)(lai)說(shuo)超綱了），簡單說(shuo)就是該(gai)材(cai)料基于雨滴撞擊表面時釋放的(de)能(neng)(neng)量引起材(cai)料變形(xing)從(cong)而(er)產生內部電(dian)勢差來(lai)(lai)(lai)達到(dao)發(fa)(fa)(fa)電(dian)的(de)效(xiao)果。雨滴下(xia)落到(dao)地(di)面速度約(yue)為10米每(mei)秒，而(er)壓電(dian)材(cai)料就能(neng)(neng)很好地(di)挖掘雨滴的(de)動(dong)能(neng)(neng)。

至(zhi)于以上兩種(zhong)方(fang)(fang)法的(de)(de)弊端還(huan)(huan)是轉化率(lv)的(de)(de)問題(ti)，先說第(di)一(yi)種(zhong)：收集雨(yu)(yu)(yu)滴讓(rang)其充分發(fa)揮勢(shi)能(neng)有一(yi)個(ge)問題(ti)，收集雨(yu)(yu)(yu)水(shui)的(de)(de)漏斗壁擋(dang)住了大量的(de)(de)雨(yu)(yu)(yu)滴（這(zhe)(zhe)樣雨(yu)(yu)(yu)滴幾千米(mi)的(de)(de)勢(shi)能(neng)就(jiu)變成(cheng)了幾十米(mi)或幾百米(mi)的(de)(de)勢(shi)能(neng)），這(zhe)(zhe)樣這(zhe)(zhe)個(ge)裝置就(jiu)變成(cheng)了一(yi)種(zhong)現(xian)代版的(de)(de)水(shui)車，只(zhi)不(bu)過水(shui)源不(bu)用(yong)從高處(chu)引流，下(xia)(xia)雨(yu)(yu)(yu)就(jiu)有，轉化率(lv)不(bu)會高。因為(wei)雨(yu)(yu)(yu)滴的(de)(de)勢(shi)能(neng)不(bu)高（相比于海(hai)浪能(neng)把我們拍回沙灘(tan)，雨(yu)(yu)(yu)滴顯得很溫柔），第(di)二(er)種(zhong)壓電設備(bei)只(zhi)能(neng)從雨(yu)(yu)(yu)滴中提取約12毫(hao)瓦的(de)(de)功(gong)率(lv)，這(zhe)(zhe)種(zhong)程度的(de)(de)電只(zhi)能(neng)供設備(bei)自產自消，發(fa)電就(jiu)不(bu)要想了，而且這(zhe)(zhe)種(zhong)材料還(huan)(huan)很貴。總(zong)之，用(yong)這(zhe)(zhe)兩種(zhong)方(fang)(fang)式間接收集太(tai)陽能(neng)發(fa)電，還(huan)(huan)不(bu)如直接架(jia)(jia)個(ge)太(tai)陽能(neng)板(ban)子或者在河(he)下(xia)(xia)游(you)架(jia)(jia)個(ge)水(shui)力發(fa)電機來(lai)的(de)(de)多。

那我(wo)們真的(de)(de)(de)(de)(de)沒法用雨(yu)滴(di)發電(dian)(dian)嗎(ma)？并非沒有希望，前(qian)(qian)兩種(zhong)只(zhi)(zhi)是以(yi)前(qian)(qian)的(de)(de)(de)(de)(de)方(fang)案。說(shuo)些最(zui)近(jin)的(de)(de)(de)(de)(de)好消息吧：近(jin)兩年，香港和美國的(de)(de)(de)(de)(de)研(yan)究(jiu)人(ren)員就(jiu)找到了雨(yu)滴(di)發電(dian)(dian)的(de)(de)(de)(de)(de)新途徑——靜電(dian)(dian)納米發電(dian)(dian)機。至于原(yuan)理我(wo)就(jiu)更(geng)看不(bu)懂(dong)了，說(shuo)結(jie)果吧，研(yan)究(jiu)人(ren)員王忠(zhong)林(lin)教授(shou)說(shuo)：“我(wo)們的(de)(de)(de)(de)(de)研(yan)究(jiu)表明，從15厘米的(de)(de)(de)(de)(de)高度(du)釋(shi)放一滴(di)100微升(sheng)(sheng)(sheng)（1微升(sheng)(sheng)(sheng)=一升(sheng)(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)百萬分之(zhi)一）的(de)(de)(de)(de)(de)水(shui)可(ke)以(yi)產(chan)生超過140V的(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)壓(ya)。而且產(chan)生的(de)(de)(de)(de)(de)能量最(zui)多可(ke)以(yi)點亮100個(ge)小型LED燈(deng)泡。”聽起來很像壓(ya)電(dian)(dian)材料，只(zhi)(zhi)不(bu)過這種(zhong)設備是摩擦(ca)生電(dian)(dian)。不(bu)過局(ju)限性(xing)也很現實——不(bu)下(xia)雨(yu)就(jiu)沒電(dian)(dian)。

雨滴(di)的(de)勢能雖然值得開發，但雨滴(di)發電的(de)裝置(zhi)也不便(bian)宜，所以要靠(kao)雨滴(di)發電養活人類，還需(xu)要科學家們的(de)不斷(duan)突破，期待有一(yi)天(tian)會出現會雨滴(di)發電的(de)雨傘。

我們(men)(men)為(wei)雨滴(di)發(fa)電(dian)(dian)量身定做的(de)裝(zhuang)置(zhi)還不太成熟，但我們(men)(men)也不會(hui)在一棵樹上吊死，壓(ya)電(dian)(dian)裝(zhuang)置(zhi)和靜電(dian)(dian)納米發(fa)電(dian)(dian)機都是在海(hai)(hai)水中(zhong)能(neng)(neng)良好運行的(de)，這意味著我們(men)(men)能(neng)(neng)利(li)用海(hai)(hai)浪的(de)勢能(neng)(neng)，也就是潮汐能(neng)(neng)。考慮到(dao)地球表面約70％的(de)水，潮汐能(neng)(neng)和海(hai)(hai)浪發(fa)電(dian)(dian)可能(neng)(neng)是人類可用的(de)最豐富的(de)可再生能(neng)(neng)源。