这里有一些脑洞大开的发电方式,或许还能解决未来城市供电难题

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到20100年,超过三分之二的人类将生活在城市中,科学家和科技公司正在寻找在建筑环境中利用可再生能源发电的新最好的方式。

图1:还可以储存电力的街灯柱还可以降低城市照明成本

将来,亲戚亲戚许多人的办公室窗户还可以通过太阳照射获取能量,而街道上的灯柱则在混凝土中储存电力。当车辆呼啸而过时,垂直风力涡轮机怎么让 旋转产生能量。人行道和公路怎么让 从通勤者、公共汽车以及卡车运动中产生极少量能量。无人驾驶出租车车队将把多余的能源回馈给电网,城市通常会更有效地利用它们所消耗的能源。

大概,这是某些技术专家、环保主义者和城市规划者的能源愿景。但它是是否是真能成为现实?

图2:混凝土灯柱还可以变成电池,储存整夜工作所需的电力

新材料展示出更光明的前途。这类,由发电站废料制成的水泥混合物还可以把建筑物变成电池。那些钾土溶胶(KGP)复合材料比普通水泥便宜,每平方米还可以储存100瓦电力。研究人员表示,普通的街灯每晚耗电700瓦,而由KGP制造、配有小型太阳能电池板的6米高灯柱还可以储存足够多的电力,可供整个晚上使用。

英国兰卡斯特大学教授穆罕默德·萨菲(Mohamed Saafi)说:“亲戚亲戚许多人怎么让 证明,KGP水泥混合物还可以用来储存和传输电能,而不需用昂贵的或有害的加进去去剂。”

图3:那些小水泥块能给未来的城市提供电力吗?

极少量使用KGP建造的建筑也还可以用来存储和释放过剩的电能,以帮助满足城市电网的需求。新材料都在有助于使太阳能电池板变得更便宜,更具成本效益。太阳能是城市中最常见的可再生能源,且其发电成本继续下跌,从十年前每瓦约3英镑降至今天的0.4英镑。

在英国,超过三分之一的公司怎么让 刚开始个人发电,主要使用屋顶太阳能电池板。但制造硅基太阳能电池板需用耗费极少量能源,它需用1100摄氏度以上的温度,怎么让 硅的纯度需用达到99.9999%。

图4:太阳能是城市地区最常见的可再生能源

但美国布朗大学工程学教授尼廷·帕杜尔(Nitin Padture)表示,钙钛矿(perovskites)材料制成的太阳能电池面板,还可以制成更薄、更便宜、所需温度更低的面板。怎么让 它们是次要透明的,也还可以用于窗户上的玻璃。但其缺点是它们中的大多数都含晒 铅,而铅是五种生活有毒的金属。

不过,帕杜尔教授和他的团队目前正在研究五种生活最好的方式:用钛来取代铅,你说:“钛很常见,但这么人想到用它来取代钙钛矿太阳能电池板中的铅。亲戚亲戚许多人目前还不打算取代现有的硅技术,但亲戚亲戚许多人希望推动它向前发展。”

图5:含晒 钛的钙钛矿还可以制作更高效的太阳能电池板

风能是另五种生活最常见的可再生能源,传统的涡轮机在建造区域只有很好地工作,怎么让 风向变化很大。为此,研究人员尼古拉斯·奥雷拉瓦纳(Nicolas Orellana)和亚森·诺兰尼(Yaseen Noorani)提出了制造球形风力涡轮机的设想,除理风向变化的大问题。

奥雷拉瓦纳与诺兰尼开发的O-Wind型风力涡轮机怎么让 赢得了英国2018年詹姆斯戴森大奖(James Dyson Award),它是有一有三个 球形装置,无论风从任何方向吹来,它都能旋转。

来自土耳其的科技公司Devici提供了原来 除理方案,即在道路上使用垂直风力涡轮机,由过往车辆的气流提供动力。该公司表示,其Enlil涡轮机目前正在伊斯坦布尔进行测试,每小时还可以产生1千瓦的能量,足以满足两户家庭的电力需求。该公司还称,你什儿 涡轮机还可以安装太阳能电池板和地震传感器。

图6:伊斯坦布尔街道上的垂直风力涡轮机

但并都在所有的城市能源开采项目都具有商业意义。这类,在法国,工程公司Colas怎么让 在全国各地,以及美国和日本,开辟出光伏道路。Colas怎么让 在诺曼底铺设了长近一辆的单行车道,投资4100万英镑。在美国建成的1.6公里双车道公路成本则为3100万英镑。

还有一有三个 大问题是它们的能源生产能力有多强?太阳能电池板是平中放地面上的,而都在朝向太阳,为此怎么让 受到交通堵塞的影响,有时也会被雪、泥或水覆盖。

图7:Colas公司估计,在拥有1000名居民的小镇,一辆长的道路就还可以为公共照明提供足够电力

2014年,阿姆斯特丹建成了长70米的太阳能自行车车道,建设成本为2100万英镑。它在建成后第一年就生产了100千瓦时电力。而2100万英镑的建设成本,这座城市还可以在公开市场上购买6100万千瓦时的电力。

另一项在商业上难以证明其合理性的技术是压电技术。怎么让 你挤压某些材料,如石英,就还可以使电流通过它们。怎么让 ,汽车和卡车在配备压电装置的特殊路面上行驶还可以产生电力。行人也还可以在特制的人行道上原来 做。

1009年,以色列公司Innowattech试验了捕能公路,现在美国的Pyro-E公司也在加州弗雷斯诺的一小段公路上展示这类的技术。然而,尽管此举在技术上是可行的,但目前的成本却高得令人望而却步。

某些人通过计算发现,在美国建造一辆长的双向捕能公路,需用1100台压电设备,为建设成本增加100.40万 英镑开支。即使不考虑制造或安装成本,也需用大概12年的时间还可以赚回这笔钱。

英国的Pavegen公司怎么让 开发出了发电人行道,行人每走一步就能产生2到4焦耳的能量。这条人行道每平方米的成本约为23100英镑,现在怎么让 在全球超过100个地点安装,比如交通枢纽和购物中心等。

图8:Pavegen公司在伦敦建成的发电人行道,但它是是否是会具有成本效益呢?

这听起来怎么让 很贵,但太阳能电池板刚上市时也是这么。Pavegen创始人兼首席执行官劳伦斯·凯姆鲍尔-库克(Laurence Kemball-Cook)表示:“亲戚亲戚许多人相信,将亲戚亲戚许多人的城市变得更好的将不仅仅是科技,还许多人。”

凯姆鲍尔-库克还称:“重要的是,亲戚亲戚许多人通过应用系统应用应用程序对亲戚亲戚许多人的互动进行奖励。怎么让 ,通过在零售环境或街道上选者更健康的发电人行道,很久帮助所在城市变得更加可持续性发展,并可从中获得回报。”