丰富多样的发电新技术

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所属分类:科学故事
摘要

火力发电、水力发电已无人不知,风力发电和潮汐发电也已有所了解。近年来,科学家另辟蹊径研究和开发新型发电方法,知此者却寥寥无几。让我们悄悄来到一个已建成的水坝上去挖个洞,让部分水流出来。——那会酿成水灾,是伤天害理的事情,我们不能做。不是的!那是利用没有充分利用的余水来发电。这是开发水力发电的一个新招,但目前还用得不多,鲜为人知。在日本静冈县,位于天龙川中游的秋叶水坝高89米,已有两个功率为3.5万千瓦的水电站。为进一步开发电力,人们在水坝高67米的地方,挖了一个直径6.5

  火力发电、水力发电已无人不知,风力发电和潮汐发电也已有所了解。近年来,科学家另辟蹊径研究和开发新型发电方法,知此者却寥寥无几。

  让我们悄悄来到一个已建成的水坝上去挖个洞,让部分水流出来。——那会酿成水灾,是伤天害理的事情,我们不能做。

  不是的!那是利用没有充分利用的余水来发电。这是开发水力发电的一个新招,但目前还用得不多,鲜为人知。

  在日本静冈县,位于天龙川中游的秋叶水坝高89米,已有两个功率为3.5万千瓦的水电站。为进一步开发电力,人们在水坝高67米的地方,挖了一个直径6.5米、长21米的洞。水洞从1988年12月开始挖掘,仅20天就顺利贯通。从这个洞泻下的水,最大流量每秒钟达到116立方米,水流驱动设在20米高处的发电机水轮,从而建成功率为4.7万千瓦的第一个余水发电站。当然,并不是所有的水坝都能这么挖洞,必须经过周密的计算。

  再让我们悄悄爬到城市的下水道去——去做贼吗?

  也不是的,而是去利用污水。日本科学家发明了一种使污水沉积物固体化的方法。据称,这种固体沉积物每千克具有1750万焦耳的发热量,相当于低质煤的发热量。利用它发电,既可节约能源,又可保护环境,真是一举两得。

  科学家预计,如果一座中等城市的污水得到充分利用,就可满足10%住户取暖和制冷的需要。日本打算利用城市地下水道的污水沉淀物作为能源,建造一座世界上独一无二的发电站。

  家庭照明、冰箱和电视机使用的电是交流电,而手电筒用的干电池是直流电。所谓交流电是电流大小和方向随时间变化,而直流电的电流方向不随时间变化。

  有一些特殊材料,如酞酸钡等,它们在直流电场作用下,会有气体附着材料表面,从而使电流不能正常流通。科学家把这种现象叫极化。奇怪的是,这种材料极化后,再去掉直流电场,极化现象并不消失,相反十分稳定地保持着,只有在炸药爆炸产生的压力和温度作用下,极化才消失,而在这时,藏在这种材料内部的能量才以电能的形式释放出来。

  科学家认为,采取这种能量转换方式形成的新型能源,可以用来引爆炸药,产生激光,加速带电粒子和供电。

  让我们再大摇大摆地走到火力发电机厂,毫无顾忌地把金属钾扔到锅炉中去——这不是犯罪吗?

  不是的。用金属钾代替水作能源发电,这是一种发电的新技术。金属钾具有一种特性,它由液态变为气体时,它的最高温度可达到水蒸气的1.5倍。

  用金属钾代替水发电的过程是,先把液态金属钾送入锅炉,加热成气体,带动汽轮发电机发电,然后进入热交换器。在热交换器里,金属钾气体再冷凝成液态。试验表明,与通常的火力发电相比,它有明显的优点:首先是发电效率提高了50%;其次是燃料消耗减少25%;此外,在发电过程中,灰粉、硫磺等有害废物的排出量也相应减少25%,从而大大降低了环境污染。 

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