节能有妙招

  人造树叶

  科学家一直致力于探索廉价、环保、高效的能源制造方式,其中最有前景的一种方法是利用氢制造能源。氢作为燃料可推进太空飞船,也是内燃机和其他交通工具的潜在燃料源。

  作为环保燃料,通过分解水可以生成氢,但具体实现过程仍待进一步探究。目前,科学家从大自然获得了灵感,制造出一种人造树叶,可以生产廉价能源。

  树叶利用太阳光进行光合作用,将水转变为氢和氧,美国亚历桑那州大学和阿贡国家实验室的科学家使用类似的方法设计出一种人造树叶。

  亚历桑那州大学托马斯-摩尔教授说:“最初我们设计的人造树叶工作效率并不高,经过分析研究,我们注意到化学链的一个步骤可以减缓整个过程,然而快速反应必须结合较缓慢的过程,以形成人造树叶生产力的一种‘瓶颈效应’。”

  摩尔教授强调,快速反应是光能转变成化学能量的步骤,减缓这一过程,化学能量能转变为水。经过近距离研究该步骤,科学家意识到能更进一步地模拟自然特征,并在这一自然过程使用“一种中间步骤”。

  研究小组在原子等级中研究这一反应,结合X射线散射技术和光谱学探索涉及该反应的电子和质子环境。他们发现由于特殊的结构特征,这一自然过程避开了“瓶颈效应”。通过建立类似自然过程的人工步骤,人造树叶的效能得到显著提高。

  虽然还不能成为大量能量生产的可行性选择,但这种人造树叶的设计更进一步地接近可再生和无碳燃料的制造。同时,这项研究也有助于人们深入理解植物的自然光合作用过程。

  星光阿凡达

  许多人都怀念浪漫的烛光晚餐,现在,人们有机会拥有更浪漫、环保的约会,美国科学家最新成功培育出世界第一种发光植物“星光阿凡达”,它像萤火虫一样,可代替灯光。密苏里州Bioglow公司负责培育这种植物,他们对花烟草盆栽植物进行了基因改良,使其能够持续发光。

  自然界活体生物发光现象被称为生物荧光,大约有20多种生物具有生物荧光属性,例如萤火虫、短尾鱿鱼、深海琵琶鱼和细菌等。新发明的发光植物是将海洋发光细菌DNA引入花烟草叶绿体中。它的亮度可与星光媲美,在夜晚黑暗的房间里,人眼需要几分钟来适应这种环境。

  据悉,科学家致力于培育发光植物已有30年,而Bioglow公司并未采用染料喷涂的传统方法,不需要依赖于紫外线引发暂时发光效应。该公司旨在培育清洁、成本低廉的发光植物,未来或将成为新一代环保节能照明体。

  尿液发电机

  尽管尼日利亚是非洲领先的石油国家,却饱受电力不足的困扰。在当地,大多数人都用发电机供电,但由于黑市控制着能源价格,发电机业经营十分困难。

  于是,尼日利亚4个十四五岁的女孩做了一台非常有趣的机器———尿液发电机,可将一升液体转换为六个小时的电力。将液体倒入一个通电的盒子里,其中的氢就能被分离出来。氢气通过管道流向一个蓄水瓶以过滤杂质,接着进入另一个装着液态硼砂的瓶子以去除水汽。

  过滤完成的氢气最终进入发电机成为能源。为了降低氢气爆炸隐患,整个装置使用的都是单向阀门。

  女孩们说,她们生长在一个到了晚上就无法读书、写字、看电视的环境,所以她们不得不找到解决这个问题的办法。

  节能拖车

  汽车制造商对人们的承诺是自由自在地行驶在宽阔的马路上。而对于电动汽车来说,有限的电池电量却无法让这个“美梦”成真。据美国网站fastcoexist.com报道,法国研制出一种附属式电力拖车,可以在长途行驶中为电动汽车提供额外能源。

  这款附属式电力拖车名为“EP Tender”,它的发明者什加德表示,计划先以低价租赁的方式提供给电气车辆用户进行长途旅行,同时推广这款设计。

  首辆附属式电力拖车可以追溯到二十世纪九十年代,电影《谁终结了电气车》中便使用了电力拖车。由于目前电动汽车的普及率还很低,不可能把充电站当成国家性的基础设施来普及,“所以这方面的市场仍是空白”,什加德说。

  他发明的设备可以通过同时连接电池和电流交换器使充电成为可能,并且该电流交换器适用于任何型号的电动汽车。就连环保车辆分析家约翰·欧戴尔也表示:“如果从出租电力拖车开始,我想这款设计可以得到推广。”

关注读览天下微信, 100万篇深度好文, 等你来看……