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时间:2021-06-24作者:毛伟点击:


当唐代诗人李白发出“君不见,黄河之水天上来,奔流到海不复回“的感叹的时候,他不会想到,一千多年的今天,水能实现“逆流而上”。当唐代诗人韦应物留下秋荷一滴露,清夜坠玄天。将来玉盘上,不定始知圆的优美的诗篇的时候,他也不会想到,一千多年的今天这滴水会跳起“芭蕾舞“。而他们更不会想到,水还可以用来发电,点亮这个世界。

生命来自水与火。水是生命诞生的母体,来自太阳火给予的能量点燃了生命的火炬。地球是太阳系八大行星之中唯一被液态水所覆盖的星球。地球上的水资源不计其数,全球表面积的70%被广阔的海域覆盖,世界年降水量近50万亿吨,这些水资源就是大自然赋予人类的宝贵能源宝藏。从能源开发的角度考虑,其蕴含着巨大的水机械能和水内能。已开发的水能资源包括河流水能、潮汐能、波浪能、洋流能等多种形式, 依托堤坝、发电机组等设施设备, 将水流中的机械能转化为电能。这种传统的水能利用模式存在一些固有缺陷。 “水內能”就是水中蕴藏的热能。水內能其数值是非常巨大的;据计算:水温每下降1℃,1公斤水释放的水内能可达4186焦耳。1公斤水想通过势能释放得到这个能量,它的垂直落差必须达到427米。1公斤水想通过动能释放得到这个能量,它每秒钟的流速必须达到91米。毫无疑问,水能发电站一旦可以利用水内能,在相等的水能条件下,新型水能发电站的发电量可以成倍地提高;而且在很多很多原来不能建站的地点,也可以修建这种新型的水内能发电站

2003年发现碳纳米管在水流响应下产生流动电势以来, 利用纳米碳等水伏材料将自然界中广泛存在的水能转化为电能成为了人们的研究重点. 通过材料优选和器件设计, 已经实现了对包括水蒸气、雨滴、水流、波浪在内的多种水能形态的转化, 并成功驱动了小型用电装置。

水內能的源头来自于太阳能,这是一种可以供人类永续使用的可再生的清洁能源。我们应该知道,地球每天白天得到、晚上又散失的太阳能是人类需求量的几万倍;蕴含太阳能的载体在地球表面无所不在,到处都有;地球上根本不缺乏能源,只要我们能够开发利用这些载体型的新能源,人类在不久的将来必定能够彻底地抛弃黑色的石油煤炭,从而阔歩迈入一个“清洁能源新时代”。(图片来源于网络,见水印)