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《自然》:挤压水流也能发电

http://www.sina.com.cn 2003年11月17日 16:27 北京晚报

  郭可

  人类从水中来,又要从水中获取秘密。科学家通过试验发现,从流水中能“挤”出电。

  这是一种全新的发电方式,与水力发电不一样。水力发电通常是使用涡轮机把流水的
动能转化用来驱动发电机发电,而新发现直接从流水中“挤”出电来。说明白一点,就是挤压水流过一段极细的绝缘管道,于是,电流产生啦。

  挤压水流发电的好处在于:不污染环境,不需要使用任何机器或化学制剂。地球上三分陆地七分水,如果得到大规模应用,人类今后又何愁能源和污染问题呢?一段约30厘米长的这种装置产生的电压只有约10伏特,产生的电流只有约千分之一安培,发电量非常有限。

  科学家称这种发电原理为动电学效应,认为这使水成为“与风力和太阳能相媲美的一种替代能源”,会成为发电领域一场革命的开始。在实验中,科学家使用不导电玻璃管道成功地让电灯泡发出了光。其工作原理是因为在水流与管壁的接触面,会有极少的管壁分子“融”入水中,水流每次通过管道时都会出现这一情况,只不过其规模太小,人们很难发现。另一方面,一些水分子会分离成带正电荷的氢离子(阳离子)和带负电荷的氢氧离子(阴离子)。带正电的管壁表面会吸引阴离子。当这些阴离子沾附于管壁时,水流中的阳离子却依旧跟着水流运行。这就意味着阳离子会在管道的一端聚集,从而在管道两端形成电压。“这就像一个筛选过程。阳离子轻松地通过了管道,阴离子却不能够。因此在管道的两端就产生了电荷差异”。如果用一根电线将管道两端连接起来,就会有电流通过。

  这一技术目前的难题是能量转化效率极低。科学家估计它只能将远不足百分之一流水的机械能转化为电能。与此相反,水力发电涡轮机能量转化效率达到约80%。《自然》杂志认为,尽管大规模应用尚需时日,但它有可能开启人们的思路,从大自然中挖掘原本不被重视的能源。如岩孔可作为狭窄管道,而流过其中的地下水则能产生细微电流。这些能量一直被埋在人类的脚下。


  
 
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