财新传媒
政经 > 要闻 > 正文
  1. 发表评论
  2. 分享到微信朋友圈
  3. 腾讯转发
  4. 新浪转发
  1. 0

美学者提出开发天然水面蒸发能,功率密度可达风电三倍

2017年09月28日 12:13 来源于 沙龙365登入
可以听文章啦!
利用自然蒸发或可解决水资源供应和能源利用间的矛盾、为可再生能源间歇性问题的提供解决方法
天然水分蒸发是一种前景可观的可再生能源来源,然而一直以来,这种资源的可用性、可靠性和其对水资源的影响有待发掘。图/视觉中国

  【沙龙365登入】(实习记者 杜偲偲)天然水分蒸发是一种前景可观的可再生能源来源,然而一直以来,这种资源的可用性、可靠性和其对水资源的影响有待发掘。最新研究发现,水分蒸发的功率密度堪比风电和太阳能,同时能减少一半蒸发水损失。且其受气候影响较小,有望为再生能源面临的间歇性问题提供解决方案。

  9月27日,哥伦比亚大学研究者在《自然-通讯》在线发表一篇论文,他们通过对天然水域表面的自然蒸发过程中可采集的能量进行评估,发现该过程可产生的功率密度是风电的三倍,据估计,美国15个州的面积大于0.1平方公里的湖泊和水库(不包括五大湖)总面积约51297.4平方公里,蒸发水分的功率加起来,总量或可达325吉瓦,占2015年美国电能发电功率的69%以上。

  该研究并不是针对蒸发能成为可再生能源的首个研究。2010年,巴西的研究者发现大气中的水蒸气,并不是中性的,而是带电荷的。2012年,哥伦比亚大学生物科学与物理学副教授Ozgur Sahin博士发现一种称为“通常存在于干燥处的枯草芽孢杆菌”,不仅坚韧,而且“一旦引入水,也可立即恢复其原始形状。”

  研究小组发现,当受湿度影响时,涂有孢子的板材从干燥到潮湿,可产生相当于人肌力1000倍的力。换句话说,通过润湿一磅干燥的孢子,产生的力量足以将一辆汽车抬离地面3.2英尺。由此,Sahin博士发明了应对湿度变化的原型发电机。

  此后,针对水响应材料和相关设备的研究不断推进,水响应材料通过吸收和释放水蒸气中水分的循环发挥作用,当应用了该材料的机器被放置在蒸发中的水体上时可以获得能量。

  基于此,Sahin博士等哥伦比亚大学的研究者开展了此次的研究。他们建立了一个模型,评估蒸发驱动发动机对水面蒸发速率的改变程度,对于这些能量收集器如何在自然环境中最佳运行进行了第一个预测。

  值得注意的是,水供应和能源通常被视为相互冲突的两个挑战,然而利用自然蒸发可将其同时解决。研究发现潜力最大的发电和节水地区位于水资源稀缺的地方。最佳功率密度随着大气相对湿度的降低而增加,且随着风速的增加和相对湿度的降低,潜在的节水量也会增加。

  此外,现有的可再生能源的一个关键挑战在于它是间歇性的:风力发电机和太阳能光伏板,只有当风和阳光可用时,才能产生电力。由于电力供应必须实时匹配需求,以维持稳定的电网,因此能源储存是稳定的可再生能源系统的重要组成部分,以缓解间歇性。

  研究发现,水的比热容大,足以储存多余的能量,需求低时控制输出功率,以满足实际的电力需求变化。因此,自然蒸发或许可以提供一种对于可再生能源间歇性问题的解决方法。

  而对于开发利用自然水体蒸发能源可能带来的环境影响,论文指出,在湖泊或水库上使用蒸发驱动的材料和装置可能会影响淡水资源,如,改变排水速率,排气装置,水质和娱乐用途。应用中可能需要对蒸发驱动设施加以额外的设计和规划限制,从而可以减少可用于能量釆集的面积。

责任编辑:于达维 | 版面编辑:张翔宇
文章很值,赞赏激励一下
赞 赏
首席赞赏官虚位以待
赞赏是一种态度
  1. 1
  2. 3
  3. 6
  4. 12
  5. 50
  6. 108
其他金额
金额(元):
赞 赏
  1. 分享到腾讯微博
  2. 分享到新浪微博
  3. 分享到微信朋友圈
财新传媒版权所有。
如需刊登转载请点击右侧按钮,提交相关信息。经确认即可刊登转载。
推广
财新私房课
好课推荐

2017年10月20日    12:13
工信部部长苗圩表示,将继续加快网络提速降费的步伐,助力数字经济的蓬勃发展;针对新能源汽车,将采取各项有效措施,加大支持和规范力度。 (央视)
2017年10月20日    11:35
美国商务部宣布,对从中国和印度进口的聚四氟乙烯树脂发起反倾销调查,同时对从印度进口的此类产品发起反补贴调查。(新华社)
2017年10月20日    11:30
#今日午盘# 【交通运输领涨 沪指涨幅 0.05%】截至休盘,沪指报3371.87点,涨幅 0.05%;深成指报11182.49点,跌幅 0.06%;创业板指报1868.30点,涨幅 0.31%;中小板指报7708.09点,跌幅 0.11%。(本文由财新智能写稿机器人财小智基于财新数据内容发布)
2017年10月20日    11:17
【经济观察:消费持续拉动中国经济】最新公布的2017年前三季度中国经济数据显示,消费支出对国内生产总值增长的贡献率持续上升。对此,中国银行首席研究员宗良表示,消费已经成为中国经济的主拉动因素,中国经济正在走向高质量发展的路上。(中国新闻网)
2017年10月20日    10:40
【四维图新:公司业务与雄安新区的建设在多个方向上存在交集】四维图新(002405.SZ) 今日上午在互动平台上表示,公司和旗下子公司业务与雄安新区的建设在多个方向上存在交集,同时也会充分运用各方面资源包括但不限于股东层面的资源,目前各个项目正在陆续推进中。另外,中国四维为公司第一大股东,持股比例为10.16%,四维图新目前为无实际控制人的公司。
2017年10月20日    10:25
【锂电池概念股集体反弹】锂电池概念股集体反弹,融捷股份封涨停,金银河、江特电机、天赐材料、雅化集团等上涨。
2017年10月20日    10:19
【刘銮雄再度增持中国恒大股票】恒大集团董事局主席许家印的好牌友刘銮雄再度出手购买中国恒大的股票。10月19日,华人置业发布公告称,该公司已在公开市场以总代价约120亿港元购买中国恒大6.23%的股份。截至目前,刘銮雄夫妇共斥资146亿港元购买恒大的股票,持股比例为7.52%。(证券时报)
2017年10月20日    09:52
【白酒板块早盘下挫】水井坊、酒鬼酒跌逾3%,山西汾酒、今世缘跌2%。
2017年10月20日    09:45
【首支信用发行可转债今日上市】首支信用发行可转债雨虹转债今日上市,开盘涨21.8%报121.8元。雨虹转债初始转股价为38.48元,东方雨虹开盘跌6.4%报37.91元。
2017年10月20日    09:29
【工信部消费品工业司与京东集团签署战略合作备忘录】工信部消息,10月17日,工业和信息化部消费品工业司与京东集团在北京签署了战略合作备忘录。备忘录提出,双方将在婴幼儿配方乳粉等消费品追溯体系建设、重点消费品市场销售数据收集和分析、推动消费品品牌建设等方面开展合作,促进我国消费品工业增品种、提品质、创品牌。
财新微信
热词推荐
乌坎事件 炎黄春秋网 信用卡提现 三年自然灾害 饶毅 银监会 政法委书记 中科招商 吴英 陈小鲁 乌坎 政治局委员 好大一棵树 奥朗德宣布不连任 曹永正
沙龙365登入