2013年6月17日 星期一

尿液發電

巴西一家公司發明了第一個收集尿液發電的流動廁所,不僅解決了往年嘉年華活動民眾隨地便溺的問題,也提高了民眾使用公廁的意願,更提供主辦單位源源不絕的電力來源,未來如果成效良好,將有可能出現在世界盃或奧運等人群聚集的場所。
律動的電子音樂與民眾吵雜的交談聲,每次巴西的嘉年華活動現場,都有成千上萬的巴西人擠在街頭或廣場,也必定會有民眾隨地便溺的情形發生。巴西聖保羅一家廣告公司,便幫活動主辦單位解決了缺乏公德心的民眾到處便溺問題,因為號稱全球第一個尿液發電的流動廁所已經問世。
其原理很簡單,只要民眾在流動廁所「小解」,尿液被集中到發電機再加以處理,就能變成電力儲存在電池內,而這些電池則提供活動所需電力。

主辦單位希望透過這項發明,讓熱愛嘉年華的巴西人不要再隨地便溺,更重要的是,這項發明也解決了舉辦音樂活動時電力的來源,算是一舉數得的做法。

往年在巴西里約熱內盧舉辦的嘉年華活動,幾乎都出現人潮爆滿,今年結束的嘉年華活動,封街多達50條街,吸引超過900萬人前來狂歡慶祝,雖然主辦單位設置了超過1萬多間的流動廁所,但是隨地便溺被抓到的還是超過800人。

由於這項發明效果顯著,因此未來的大型活動,例如2014年的世界盃以及2016年奧運,都有可能見到這種的尚自然的「方便」機器身影。


奈及利亞「人尿發電機」 1公升尿可供電6小時


4位來自奈及利亞的青少女,設計出一種可以使用人的尿液發電的發電機設備。她們近期於該國舉辦的「非洲製造者展覽」中,展示了她們發明的「人尿發電機」。

新浪科技報導,這4位有才華的少女中,3人年僅14歲,分別是安迪博拉(Duro-Aina Adebola)艾比奧拉(Akindele Abiola)以及奧盧瓦托因(Faleke Oluwatoyin),另一位是15歲的埃尼奧拉(Bello Eniola)。

根據「非洲製造者展覽」網站表示,尿液倒進電解池後被分解為氮氣、水以及氫氣,隨後氫氣透過水篩檢程式進行淨化,並被推入一個氣瓶中;在這個氣瓶中,氫氣混入硼砂,這樣做是為了去除氫氣中混雜的水汽成分,這些經過淨化的氫氣再送入發電機。1公升的尿液可供電6小時。

為了減少由氫氣引發爆炸的危險,研製小組使用單向閥門,但有人認為這種設備仍存在一定的風險。儘管這種發電設備具有創新性,但美國國家廣播公司(NBC)在報導中指出,使用人類尿液作為發電原料的做法,可能並不適合大規模的推廣應用。

      據赫芬頓郵報報道﹐這不是一個傳統意義上的科學項目﹐它顯得有些與眾不同。那就是4位來自非洲的青少年設計出了一種可以使用人的尿液發電的發電機設備。
  這4位有才華的少女中的3位今年都祗有14歲﹐她們分別是杜羅-安娜‧安迪博拉(Duro-Aina Adebola)﹐艾金德里‧艾比奧拉(Akindele Abiola)以及法萊卡‧奧盧瓦托因(Faleke Oluwatoyin)﹐還有一位是今年15歲的貝魯‧埃尼奧拉(Bello Eniola)。她們在近期于尼日利亞拉各斯舉辦的“非洲製造者展覽”上展示了她們的“人尿發電機”。

  組辦方“非洲製造者展覽”的網站博客中是這樣介紹這項發明成果的﹕“尿液被倒進電解池﹐在這裡尿液被分解為氮氣﹐水以及氫氣。隨後氫氣被通過水過濾器進行淨化﹐並被推入一個氣瓶中。在這個氣瓶中﹐氫氣被通過硼砂﹐這樣做是為了去除氫氣中混雜的水汽成分。隨後這些經過淨化的氫氣被送入發電機。每一升尿液大約可以產生6小時的電力供應。”

  為了減小由氫氣引發爆炸的危險﹐研製小組使用了單向閥門﹐不過有人認為這樣做之後這種設備可能仍然存在一定的風險。

  福布斯雜誌撰文指出﹐發電設備在非洲地區的需求量要遠遠大於像美國這樣的發達地區。儘管拉各斯是尼日利亞的城市化中心﹐也是該國最富裕的城市﹐然而這裡仍然會時不時的斷電。

  儘管這種發電設備的想法總體而言是具有創新性的﹐然而美國國家廣播公司(NBC)在報道中指出這樣使用人類尿液作為發電原料的做法可能並不適合大規模的推廣應用。

  NBC在報道中援引美國俄亥俄大學化學工程師﹐尿液發電原理的最初提出者吉拉德‧布特(Gerardine Botte)的話來說﹕“這是一項校園裡的小發明﹐因此不要把它當真就好了。”布特建議這些學生“和工程師合作﹐瞭解這項技術及其合理的應用”﹐因為布特發明這項技術的原意是“為了讓廢水處理過程更加節能高效”。

  但不管如何﹐這些孩子們做出的這項小發明至少得到了科學家們的評斷﹐這不管怎麼說都是好事一樁。

除了核電,走路尿尿都能發電
近年來,關於核電的議題受到各界觀注,在2010年臺灣發電的分配比率上,核能發電就佔了18%,而天然氣、煤和石油則是共佔73%、汽電共生系統(利用燃料或處理廢棄物時產生的熱能與電能)4.5%、水力4%,其他的再生能源(如風力、太陽能)則只有0.5%。

不過,現在這裡要談的不是核能發電的好壞,而是除了上述這些傳統的發電方式,你知道其實連走路和小便都能夠發電嗎?

人工樹葉發電

















據英國《新科學家》雜誌報導,美國麻省理工學院的諾切拉博士(Daniel Nocera)發明出一種內含矽、電子元件和催化劑的人工樹葉,只要在亮光下將一塊人工樹葉放進一加侖的水中,就能將水分解為氫和氧,並將氣體儲存在燃料電池中產生電力。

樹木發電






















麻省理工學院的科學家發現,樹木與所栽植的土壤間的酸鹼不平衡能夠產生電壓差,而每一刻度的pH值差異能產生五十九毫伏的電壓;只要再透過電壓的提升轉換器,就可以儲存由樹木產生的能源。

研究人員同時成立了一間科技公司Voltree Power,並成功將數毫伏的樹電力提升到一伏特,足夠充飽一顆電池。樹電雖然還不致於取代太陽能,但是可以用於樹木的感測系統,偵測環境情況或者森林火災,另外,電力的產出也能作為樹木健康的參考。

尿液發電
















尿液的主要成分是尿素,每個尿素分子含有四個氫原子,重要的是它們沒有水分子中的氫原子結合得那麼緊密。

4位來自奈及利亞的青少女就此設計出了尿液發電機:尿液倒進電解池後先分離出氫氣,再透過水篩檢程式淨化後混入硼砂,去除混雜的水汽成分,最後經過淨化的氫氣送入發電機,1公升的尿液足夠供電6個小時。

血液發電















據《朝日新聞》報導,日本東北大學教授凱撒松彥發明出一種血液電池,他利用牛血清作為血液的模仿品,塗有酶的碳電極則能夠分解血液中的葡萄糖,酶分解葡萄糖後出現電子並產生電流,1日元硬幣大小的電極可以得到0.2毫瓦的電量。

目前如心臟起搏器和血糖值檢測器等植入人體的裝置,在電池的壽命結束時都需要通過手術更換電池,這個新型的血液電池有望植入類似裝置來避免手術。

體溫發電
















日本Fujifilm公司發明出一種膠片狀的體溫發電器,只要貼在皮膚上收集身體熱能就能夠發電。


另外,美國北卡羅萊納州威克佛瑞斯特大學的研究人員也發明了「發電觸摸氈」,將奈米碳管織在類似毛氈的柔軟物質上,同樣利用溫差就能夠產生電能。

牛糞發電




















科羅拉多州能源管理及再生能源辦公室給了當地農場一些建議,使用一套容量為38萬立升的不銹鋼反應罐,將牛糞作為厭氧菌的肥料產生甲烷,就能用來燃燒並驅動發電機,其中液體廢料將澆灌到農田,而固體廢料仍然能夠製成堆肥。

處理1萬頭牛的糞便大約能產生100萬瓦電力,足夠供應約1000戶的住家電力,而如果全美都利用牛糞發電,就能產生出幾十億瓦的電力。

沙漠太陽能發電
















跟據日本NHK報導,日本東京大學和中部大學已在非洲撒哈拉沙漠建造了「沙電站」,他們在1500多攝氏度高溫下將沙子與碳混合,使其發生化學反應。將由沙子中提取出的矽製成太陽能電板,放置在沙漠當中。

值得一提的是,城市中的太陽能電板由於面積較小,所以需要很高的轉換率(使用高純度的矽),但由於沙漠擁有極大的空間,所以只要將電池板面積放大便能彌補矽不足的純度。

行人發電
















壓電現象是100多年前由居裡兄弟研究石英時所發現,其原理是對壓電材料施加壓力,它便會產生電位差,稱為正壓電效應。

日本Soundpower公司的人員利用這個原理,在東京涉谷火車站的人行道上鋪設四塊地嵌板,當行人從上面踩過(施加壓力)就可以發電,平均每人從45平方釐米的嵌板上走過兩次能夠產生0.5瓦電能。這個裝置用來作為新年燈飾的供應,在嵌板附近還有一塊牌子顯示儲存了多少電能。

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