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不久前，英國的工程師已經成功發明出了用空氣儲存能源的技術，只不過，他們為什么要發明出這樣一種技術？

用來儲存可再生能源

如今(jin)，人類所消(xiao)耗的(de)(de)(de)能源當中(zhong)，至(zhi)少已經有20%的(de)(de)(de)能源是(shi)可(ke)再生(sheng)能源，并且這一(yi)比例(li)還將不斷(duan)擴大。另外，用來生(sheng)產可(ke)再生(sheng)能源的(de)(de)(de)技術也(ye)日(ri)趨發展。但是(shi)，在(zai)此過程中(zhong)，一(yi)個重要(yao)的(de)(de)(de)問題(ti)暴露出(chu)來了，那(nei)就(jiu)是(shi)可(ke)再生(sheng)能源的(de)(de)(de)儲存(cun)問題(ti)。

工程師可以(yi)隨意地操控由煤炭和(he)石油所產生(sheng)的(de)(de)能源(yuan)。當(dang)人們對電(dian)量的(de)(de)需求少時，可以(yi)減少化(hua)石燃(ran)(ran)(ran)料(liao)的(de)(de)燃(ran)(ran)(ran)燒，從而(er)達(da)到節省燃(ran)(ran)(ran)料(liao)的(de)(de)目的(de)(de)；當(dang)人們對電(dian)量的(de)(de)需求增長時，工程師可以(yi)及時添加化(hua)石燃(ran)(ran)(ran)料(liao)，從而(er)滿足人們的(de)(de)需求。

然而(er)(er)，可(ke)再生(sheng)能源(yuan)就不(bu)能這(zhe)樣了(le)。以(yi)太(tai)(tai)陽(yang)能為例，情況往(wang)往(wang)是：在早上，太(tai)(tai)陽(yang)能供大于(yu)需(xu)，此時(shi)的(de)可(ke)再生(sheng)能源(yuan)不(bu)僅能滿足(zu)人(ren)們(men)的(de)需(xu)求，而(er)(er)且還(huan)有盈(ying)余(yu)，但由于(yu)沒(mei)(mei)有儲能設備，那些用(yong)不(bu)完(wan)的(de)太(tai)(tai)陽(yang)能就只能浪費掉了(le)；到了(le)晚(wan)上，由于(yu)沒(mei)(mei)有了(le)太(tai)(tai)陽(yang)，這(zhe)時(shi)的(de)太(tai)(tai)陽(yang)能大大地減少(shao)，而(er)(er)人(ren)們(men)在家中會(hui)同時(shi)使用(yong)其他電器，用(yong)電不(bu)僅沒(mei)(mei)有減少(shao)，甚至還(huan)有增加(jia)。這(zhe)種供需(xu)矛盾如果不(bu)能解決(jue)，太(tai)(tai)陽(yang)能等(deng)可(ke)再生(sheng)能源(yuan)的(de)推廣(guang)就會(hui)遇到瓶頸。

為了(le)解決可再生能(neng)源的儲能(neng)問題，英國工(gong)程(cheng)師就發(fa)(fa)明了(le)用空氣來儲能(neng)。但(dan)是，英國工(gong)程(cheng)師為什么不(bu)直接使用鋰(li)電池，而(er)是專門(men)發(fa)(fa)明出(chu)這樣一種新技(ji)術(shu)？

空氣充電，好處多多

實(shi)際上，工程師們已(yi)經設想和(he)模擬其他(ta)各種各樣(yang)的方(fang)法了。例如(ru)，有這(zhe)樣(yang)一(yi)個(ge)“抽水(shui)蓄能”模型，把多余(yu)的可再生能源用來(lai)抽水(shui)，然后利用這(zhe)些水(shui)來(lai)制造(zao)一(yi)個(ge)瀑(pu)布(bu)，這(zhe)條瀑(pu)布(bu)會推動渦輪機來(lai)進(jin)行發(fa)電。但這(zhe)個(ge)蓄能方(fang)法受限于地理(li)條件，只能用于有豐(feng)富水(shui)資源和(he)較(jiao)高的高低落差(cha)之地。

工程師們還(huan)曾試過(guo)制(zhi)造(zao)巨型(xing)的(de)(de)蓄能鋰電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)。但是鋰本身就是一種(zhong)稀缺且昂(ang)貴的(de)(de)資源(yuan)，在開采鋰以及(ji)處理報廢巨型(xing)鋰電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)的(de)(de)過(guo)程中(zhong)會對環境造(zao)成嚴重的(de)(de)污染。而且，這種(zhong)巨型(xing)鋰電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)的(de)(de)使(shi)用(yong)時間最長只有10年(nian)。使(shi)用(yong)其他改(gai)進的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)也不行，澳大利(li)亞(ya)已經(jing)在研制(zhi)使(shi)用(yong)各種(zhong)不同的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)電(dian)(dian)(dian)(dian)解液來儲存(cun)可再生能源(yuan)，盡管(guan)這項技術(shu)很有前景，但其制(zhi)造(zao)價格昂(ang)貴，更重要的(de)(de)是，它會向空氣(qi)中(zhong)釋(shi)放有毒的(de)(de)化學(xue)物質。

而空(kong)氣就(jiu)沒有前面提到的各種局限性。用空(kong)氣來(lai)儲(chu)存可(ke)再生能源(yuan)(yuan)，不僅(jin)很少受(shou)地理條件(jian)的限制，儲(chu)能效率很高，原料來(lai)源(yuan)(yuan)環保，而且空(kong)氣本(ben)身(shen)就(jiu)是可(ke)循環利用的。

液化空氣來發電

當空氣(qi)被(bei)(bei)冷卻到(dao)-196℃時，它會(hui)變成液態。在利(li)用(yong)空氣(qi)儲能的(de)(de)工廠中(zhong)，把空氣(qi)冷卻到(dao)-196℃所使用(yong)的(de)(de)能源就取自(zi)多余可再生(sheng)能源。液態空氣(qi)隨后會(hui)被(bei)(bei)儲存到(dao)極其隔熱的(de)(de)大(da)型鋼制氣(qi)罐中(zhong)，這種大(da)型鋼制氣(qi)罐工作原理和功能類似于(yu)保溫瓶(ping)，只不過它的(de)(de)效果(guo)會(hui)更好一(yi)些。

根(gen)據能(neng)(neng)量守恒定律，物質的(de)(de)能(neng)(neng)量不(bu)會憑空產生和消(xiao)失。空氣(qi)之(zhi)所以(yi)能(neng)(neng)夠冷卻，其原因就在于它的(de)(de)“熱能(neng)(neng)”被移出來(lai)了，而這被移出來(lai)的(de)(de)熱能(neng)(neng)會被儲存到另一個(ge)地方。到了晚上，需(xu)要(yao)(yao)補充發(fa)電能(neng)(neng)源時，這些儲存在另一個(ge)地方的(de)(de)熱能(neng)(neng)就會直(zhi)接用來(lai)加熱液(ye)化空氣(qi)，而不(bu)需(xu)要(yao)(yao)工程師額(e)外燃(ran)燒其他燃(ran)料來(lai)提(ti)供熱能(neng)(neng)。

此時，被加熱的(de)液化空(kong)氣(qi)(qi)會(hui)瞬(shun)間汽化，轉化成體積為700倍的(de)強勁(jing)氣(qi)(qi)流(liu)，這(zhe)股強勁(jing)氣(qi)(qi)流(liu)又會(hui)推動渦輪發(fa)電機來(lai)進行發(fa)電。到了早上，工廠(chang)會(hui)重(zhong)新補充空(kong)氣(qi)(qi)，而這(zhe)補充的(de)空(kong)氣(qi)(qi)就(jiu)直接來(lai)自于當(dang)地的(de)空(kong)氣(qi)(qi)。通過(guo)計算(suan)，跟“抽水蓄能”、流(liu)體電池和巨型鋰電池相比，空(kong)氣(qi)(qi)的(de)儲能效率僅次于巨型鋰電池。另(ling)外(wai)，空(kong)氣(qi)(qi)還有(you)兩個它們所沒有(you)的(de)優點，那就(jiu)是環(huan)保和可循環(huan)利用。

用來冷(leng)(leng)卻空氣的(de)工(gong)(gong)廠可以建(jian)在平(ping)原和一些(xie)高(gao)低落差(cha)不(bu)是太高(gao)的(de)地方。另外，人們(men)還可以在大型農場附近建(jian)造(zao)這(zhe)種工(gong)(gong)廠，而且在工(gong)(gong)廠中，人們(men)可以額(e)外建(jian)造(zao)食(shi)物(wu)(wu)冷(leng)(leng)藏(zang)室，用已經液(ye)化(hua)了的(de)冷(leng)(leng)空氣來冷(leng)(leng)藏(zang)食(shi)物(wu)(wu)，這(zhe)樣，又能省下不(bu)少的(de)能源。

第一座冷(leng)卻空氣(qi)的工(gong)廠已經在(zai)(zai)英國的曼(man)徹(che)斯特城落成。如今，該(gai)工(gong)廠晚上正(zheng)在(zai)(zai)為附(fu)近(jin)的5000戶人家供(gong)電。也許(xu)在(zai)(zai)不遠的將來，晚上，就連我(wo)們的電器(qi)也有可能是由(you)液化空氣(qi)來供(gong)電的。