為期5天的第41屆日內(nèi)瓦國際發(fā)明展4月14日正式落下帷幕。作為技術(shù)和創(chuàng)意展示的重要平臺,每年這里都有一些新的發(fā)明因?yàn)槭艿綇S家青睞而開始走進(jìn)人們的日常生活。今年共有來自全球45個國家的約1000項(xiàng)發(fā)明亮相,其中不乏與環(huán)境保護(hù)、清潔能源相關(guān)的發(fā)明,彰顯了各國發(fā)明家關(guān)注環(huán)境、銳意實(shí)現(xiàn)低碳世界、清潔世界的決心。觀展時發(fā)現(xiàn),不少節(jié)能的新技術(shù)是中國人發(fā)明的,還有一些,是針對中國人發(fā)明的。
太陽能光伏:追著太陽轉(zhuǎn)
這是一套專門為民用住宅樓屋頂?shù)让娣e有限的空間設(shè)計的屋頂聚光太陽能發(fā)電系統(tǒng)。太陽能光伏產(chǎn)品本身已是節(jié)能環(huán)保的潮流所趨,但這套系統(tǒng)的發(fā)明者精益求精,讓節(jié)能產(chǎn)品更節(jié)能。它通過極軸設(shè)計確保最佳太陽照射角度,通過雙軸跟蹤聯(lián)動,光控、時控結(jié)合跟蹤太陽,讓光伏板像向日葵一樣“追著”太陽轉(zhuǎn),大大提高了采集光能的效率。
而且,由于采用了聚光砷化鎵電池,使得光電轉(zhuǎn)化效率比傳統(tǒng)晶硅光伏發(fā)電技術(shù)提高了一倍。據(jù)介紹,這套系統(tǒng)與美國和西班牙的設(shè)計相比,在避免前后排遮光和節(jié)省驅(qū)動電機(jī)能量方面具有顯著優(yōu)勢。此外,這套設(shè)備在生產(chǎn)過程中還具有低能耗、低污染、低成本的優(yōu)勢。
研發(fā)者來自中國的湖北工業(yè)大學(xué)與武漢凹偉能源科技有限公司光伏工程應(yīng)用研究中心,這一新技術(shù)在2012年獲得國家專利,不久首套示范系統(tǒng)將安裝在湖北工業(yè)大學(xué)校園的屋頂。
除濕機(jī):能耗相當(dāng)白熾燈
“空氣潮濕,被子都感覺可以擰出水來。”相信不少家住氣候潮濕地區(qū)的人們對這句話深有體會,而新型節(jié)能除濕機(jī)卻能輕而易舉解除他們的煩惱。
在參展團(tuán)中,有一位稍顯稚嫩的面孔尤其引人注意,但她展示的作品卻絲毫不比大人們的“遜色”。她是來自中國北京101中學(xué)的高二學(xué)生施一鴻,她發(fā)明的節(jié)能除濕機(jī),專業(yè)術(shù)語叫做管道循環(huán)式半導(dǎo)體制冷凝水裝置。設(shè)計思路則是采用半導(dǎo)體制冷,同時通過加裝水循環(huán)管道的方式解決了半導(dǎo)體制冷面積過小的難點(diǎn),兼具除濕和收集冷凝水的功能,可將潮濕的水蒸氣變成液態(tài)的水資源。
“我這個除濕機(jī)使用的是半導(dǎo)體技術(shù),這里有一個半導(dǎo)體制冷片,只有這么大個,所以它體積非常小,同時功耗也非常小,只相當(dāng)于白熾燈一天的用電量,成本很低,易于我們?nèi)粘I钍褂谩?rdquo;施一鴻一邊展示,一邊向本報記者介紹說。
以往除濕機(jī)都使用空氣壓縮機(jī),體積大、能耗也大,她的目標(biāo)就是要改變這個現(xiàn)狀,在朝著這個目標(biāo)努力過程中,她發(fā)明了這一體積小、能耗低、更環(huán)保的產(chǎn)品。正因?yàn)檫@些優(yōu)點(diǎn),它非常適合家庭和小型溫室除濕,因此在可預(yù)見的未來將會有很好的應(yīng)用空間。
塑料制太陽灶
近年來,與清潔能源相關(guān)的發(fā)明成為日內(nèi)瓦發(fā)明展的新寵。可折疊式太陽灶是香港科技園帶來的項(xiàng)目,發(fā)明人則是美國姑娘楊瑞嘉。
太陽灶的反射板由塑料制成,全部自重僅18公斤,拆裝方便,適合中國西部地區(qū)高原牧場使用。談及設(shè)計初衷,楊瑞嘉說,在中國青海,以往一家牧民每月用于做飯的燃料費(fèi)用就要600至800元人民幣,而使用太陽灶,能源則來自完全免費(fèi)的太陽,不僅環(huán)保而且節(jié)約開支。
這一新型太陽灶設(shè)計的特別之處還有,它除了可折疊,在其反射板上方還特意留有三角形缺口,這樣可防止使用者被灼熱的陽光燙傷,從太陽灶上端放食物時也更方便。這種太陽灶在高原地區(qū)能在12分鐘內(nèi)將1升水燒開。
由于并未使用什么高科技材料,因此成本也不高。加上中國西部一些省區(qū)鼓勵農(nóng)牧民使用太陽灶,還為購買者提供可觀補(bǔ)貼“,相信不久以后,新型太陽灶將讓更多淳樸勤勞的中國農(nóng)牧民更方便地吃上熱飯、喝上熱茶。”楊瑞嘉說。
能移動的水電站
水電站也能移動?沒錯,來自瑞士楚格州的阿德里安·祖瓦赫蘭設(shè)計了一種移動式小型水電站。他將渦輪水力發(fā)電機(jī)裝入便于運(yùn)輸?shù)臉?biāo)準(zhǔn)集裝箱內(nèi),無需筑壩,占地有限,逐水而行。使用者僅需將集裝箱安放在河岸上,河水流動帶動渦輪運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)電。幾個集裝箱還可以聯(lián)合成為發(fā)電機(jī)組,提供更多電力。
若遭遇河流枯水,使用者只需在尋覓到流速更快的水域河岸后,叫來載重卡車,將收回的渦輪運(yùn)到新地點(diǎn),重新架好發(fā)電站,做到“逐水發(fā)電”。主動權(quán)完全掌握在使用者手中,最大限度提高發(fā)電效率。
祖瓦赫蘭說,瑞士人擔(dān)心小型水力發(fā)電站會破壞當(dāng)?shù)刈匀画h(huán)境,他的移動發(fā)電站渦輪轉(zhuǎn)速并不快,不會威脅水中生物安全。祖瓦赫蘭還計劃參加不久以后在北京舉行的發(fā)明展,也希望能尋覓到可靠的中國合作伙伴,他相信自己的發(fā)明在河流密布的中國南方地區(qū)也將有用武之地。
清污機(jī)器人“海上食油”
3年前由英國石油公司引發(fā)的墨西哥灣漏油事故,造成了巨大的海洋生態(tài)災(zāi)難,相信至今很多人仍然記憶猶新。而事故發(fā)生后的油污清理工作更是一項(xiàng)巨大的挑戰(zhàn),泄漏進(jìn)大海的原油有些通過人工采取物理方式收集,有些通過噴灑化學(xué)分散劑來分散,有些則通過燃燒方式分解掉,還有更多的則仍然留存在海水中。這些處理手段能耗大、處理速度慢、原油回收率低,且成本高、效果不顯著。
清污機(jī)器人“海上食油精靈”則能有效解決這些問題。發(fā)明者是年僅22歲的浙江大學(xué)大四學(xué)生王昊飛,他與他的6名同學(xué)共同設(shè)計了這項(xiàng)發(fā)明。機(jī)器人外觀采用雙體式船體結(jié)構(gòu)設(shè)計,利用圖像識別技術(shù)、低成本自動檢測溢油,根據(jù)溢油范圍智能調(diào)節(jié)船體行進(jìn)方向,前往溢油較多水域,并根據(jù)溢油量調(diào)節(jié)吸油帶轉(zhuǎn)速及輥筒擠壓裝置。新型材料制成的吸油帶能高效吸附溢油,并通過輥筒擠壓充分回收溢油。
為實(shí)現(xiàn)規(guī)模化應(yīng)用,船體還配備超聲波和藍(lán)牙,配合協(xié)同控制,實(shí)現(xiàn)多臺裝置大規(guī)模高效協(xié)作進(jìn)行大面積海上溢油清理。展會上的樣品“海上食油精靈”每小時回收的原油是自身重量的6倍,回收率高達(dá)90%。
垂直風(fēng)力發(fā)電站
無需高精尖技術(shù),只需巧妙轉(zhuǎn)換一下思路,一項(xiàng)好的發(fā)明就能因此誕生。
傳統(tǒng)風(fēng)力發(fā)電站的風(fēng)輪方向往往與地面平行,西班牙人何塞·安東尼奧·托雷西亞打破傳統(tǒng),將若干個螺旋槳式風(fēng)輪依次與聯(lián)動軸串聯(lián),形成塔式結(jié)構(gòu)的垂直風(fēng)輪發(fā)電系統(tǒng),從而有效地提高了風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能的效率。
托雷西亞坦言,他的設(shè)計并非運(yùn)用了多么高精尖的技術(shù),只關(guān)注如何能讓風(fēng)能驅(qū)動發(fā)電系統(tǒng),實(shí)用性最重要。他希望他的垂直風(fēng)輪發(fā)電系統(tǒng)能在發(fā)展中國家得到廣泛應(yīng)用,讓偏遠(yuǎn)地區(qū)的貧困人群用上電,改變生產(chǎn)、生活方式。
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