老韓生存狂
聊起非常時期的生存,電是大家繞不過去的一個話題,備了不少東西,但好像總是缺那麼點安全感,但其實,相對于食物、水、火、工具,缺電并不是那麼的要命,都非常時期了,還指望冰箱電視空調洗衣機微波爐遊戲機都天天開着咋滴。
不過再一想,手機停了錯過幾個億紅包...離線地圖也白下載了,電腦裡好幾個G的生存狂資料還沒看,拯救世界重建人類文明的重任,也擔不起來了。
所以,還得保障基本的用電,主要是手機、筆記本電腦、手台、收音機、手電之類。
除了囤各類電池,非常時期到處搜刮汽車蓄電池,還有其它什麼自己發電的路子嗎?今天老韓就和大家聊聊發電的那些事。
1、買買買
最簡單的,購買一個能源企業,就可以擁有企業旗下的各個電廠,什麼煤電風電水電光伏發電垃圾發電沼氣發電生物質發電,琳琅滿目任你挑選。什麼?你問價格?錢咱先不提也罷,夢想還是要有的,萬一實現了呢。
不過這些的劣勢也是相當明顯,目标明顯,噪音巨大,免不了有排污,還需要雇一大票人來運營操作。煤電的污染與浪費,風電的補貼取消了,光伏的高成本,垃圾、沼氣的味道。
2、自己建廠
建個小水電站。
3、買個發電機
可能你本來就有個小廠子,或是家裡比較大,那得備個柴油發電機。
4、家用微型水力發電機組
有2-3千瓦級别的,弄個引水管,微型水輪 發電一體機,巴掌大的控制開關,齊活!
如有供電穩定的要求,可以選水力柴油兩用機組,再買台穩壓器。
有的地區這種水力發電,進水用的是竹管。
5、光伏發電系統
前面講了高大上的電廠,對于咱們普通人來說,從資源獲取困難度、市場推廣力度、備案難度等各方面考慮,目前太陽能光伏發電系統對于家用電站而言是最實用的。家用光伏發電系統可以是離網系統,也可以是并網系統,并網系統即分布式光伏發電。
離網系統比并網系統多了蓄電池,其系統由光伏方陣(光伏方陣由光伏組件串并聯而成)、控制器、離網逆變器、蓄電池等組成。所發電力全自用,白天未用完的電力儲存在蓄電池中。其系統組成圖如下:
分布式光伏發電,其系統由光伏方陣(光伏方陣由光伏組件串并聯而成)、控制器(連接器)、并網逆變器、雙向電表等部分組成,以用戶側自發自用為主、多餘電量上網,因此需要雙向電表計量發電量及上網電量。其系統組成圖如下:
6、光伏+科技被動房
維也納科技大學設計的這房子按照太陽能十項全能的理念設計的,房子從設計到建造都很環保。
牆體用特制保溫材料,使冬天室内熱量損失最小。用紅外線可以看出明顯差距。牆體主結構的材料可以吸收和釋放水分,緩解室内潮氣。
通過特殊的頂棚設計、通風設計,可以使室内不悶而涼爽。在蓋房子之前會查當地的冬夏太陽照射角,然後制作可收放的屋檐。
有效地太陽阻擋和通風可以非常有效的在夏日降低室内溫度,從而省去了空調。在冬天又可以保溫。太陽能不止可以發電。家庭的能量損失有一部分來源于淋浴,把冷水加熱到熱水需要消耗能源。這是設計階段的三個方案,經過軟件模拟,選擇了第三個方案,削減32%的熱量消耗。
放一張底部設計,非常的巧妙
這個加熱的過程也都是太陽能完成的。其實原理相當于我們的太陽能熱水器。但是團隊選擇了更大面積的太陽能發電,而犧牲了熱水器。軟件證明這一選擇是正确的,增加了net-effective rate。
這個熱量還是沒有被浪費,通過地闆循環到房間裡。
這個循環可以冷熱互換。冷風進來時,通過太陽能加熱或者餘熱加熱;熱風進來時,可以由冷水制涼。同時淋浴後的的熱水也可以走這個循環,給房間加熱或降溫。
家裡的用電設備也都是節能的,還有一個電能管理設備,可以自動關閉不用的用電器,統計用電量和發電量。
最後放一張一年能源發-用圖:
黑點是發,下面柱是用。可以看見用電最多的是設備(綠),燈占的不多,通風在夏季稍多,也沒多的離譜。
7、太陽能闆
懶得搞光伏系統,那直接買太陽能闆的産品吧。
8、家用小型渦輪發電機
比利時一家公司,發明出一種小型渦輪發電機Turbulent,裝在家附近的小河邊,就有源源不斷的電。
和大型水電站不同的是,這種小型發電機采用低壓渦輪,對水位差的要求不高,隻需要1.5米的高度差就能發電。
Turbulent 的安裝也簡單得很,一個星期就能完成整個過程。在河流的旁邊開拓一個河道,把小型發電機裝進去,由于新開的河道要低于河流的水平面,一部分水流會流入發電機内,沖擊葉輪,渦輪機運轉發電。隻要水在流動,它就能産生電能,當然,冬天河流凍結的時候它也就停了。據說一天産生的電能,大概夠60戶人家使用。
由于Turbulent隻有渦輪一個運動部件,裡面附帶的清潔網,能定期捕捉垃圾,維護起來也十分便捷。
據說,這樣的發電機,一台就能用上100年。
9、風力發電
家用小型風電,也可以結合光伏和柴油發電機等一起。
10、手搖腳蹬發電
健身腳踏自行車,裝備24伏電動自行車通用電瓶,可為電動自行車充電,輸出220伏交流電,可為移動設備、家用小電器等供電,方便實用,做為家庭停電時應急電源,不過非常時期,也别天天猛蹬,吃飽喝足維持體能最重要,電不電的,差不多得啦!
11、水果發電
水果電池的發電原理是:兩種金屬片,通常是銅和鋅,電化學活性是不一樣的,其中更活潑的那邊的金屬片能置換出水果中的酸性物質的氫離子,由于産生了正電荷,理論上來說電流大小直接和果酸濃度相關。
12、植物發電
一群突發奇想的科學家試圖用植物發電的故事。不是你以為的檸檬電池或者蘋果電池。這裡要說的是利用長在土地裡的植物,通過捕獲它們代謝過程中産生的電能來進行發電。
這些科學家來自荷蘭瓦赫甯根大學的環境技術系,他們用近10年的時間向世界證明:植物發電可以成為推動能源與環保新思路的一項裡程碑式科技。
何為植物發電?
植物發電的本質,是利用土壤中的微生物進行發電。那麼為什麼叫植物發電呢,因為發電過程中主要的能源物質來源于植物光合作用産生的有機物。
這些有機物隻有很少的部分提供給植物自身的生長,剩下的大部分會通過植物的根系分泌到土壤環境中。而存在于土壤中的一些特定的“産電”微生物可以有效地利用這部分有機物,經過細胞内部的新陳代謝作用将其氧化,并把該過程中産生的電子通過細胞的呼吸鍊傳遞到細胞外部。
如果在土壤中放入電路的陰極和陽極,那麼這些電子最終将被陽極接收,随後通過外電路傳遞到陰極。在陰極,電子與和空氣中的氧氣結合,外加上來自于陽極的氫質子,最終生成水。整個過程,植物的光合為“産電”微生物發電提供了基本養料,人工的外電路負責收取電能。
植物發電的難點
雖然植物發電原理不難,但是要把它從實驗室搬到現實生活中實際應用起來,科學家們需要先解決很多科學技術難題。
0 1産電功率低
植物發電的系統中額定電壓是固定的,大約是1.28V左右。跟電壓不同的是,電流則受系統内部的結構、植物及微生物的生長狀态,以及運行條件等多個因素之間共同的制約。
不同的植物發電系統,産電電流大小很可能完全不同。所以,植物發電應用到生活中的一個重要前提就是找到一個合适的植物生長系統,讓電功率達到一定标準。
0 2成本高
植物發電系統中需要引進人工的電極材料,這種電極材料在具備良好的導電性能的同時,還需要能夠利于微生物的生長與附着。為了保證能夠有效的收集電流,需要用一些貴金屬導線将這些碳電極與外電路鍊接。
這些貴金屬的使用不但大大的提高了植物發電系統的成本,也同時帶來了環境污染和潛在的生态危害。怎麼解決這些問題,也是推廣植物發電過程中最需要關注的。
0 3收集難度大
科學家們正在努力挖掘植物發電的産電能力,然而這些電能的利用價值卻并沒有很高。比如給一台Iphone 手機充電(所需功率5W),以最高的産電功率來計算(3.2 W/ ㎡)我們至少需要2㎡的陽極材料面積。這麼大的一塊面積,僅僅隻能用來充一個手機,要滿足正常的家用電需求貌似是完全不可能的。
當然也不能因此就否定植物發電的意義,雖然植物發電産生的功率很微小,但是它卻可以一天24小時不間斷地産電。充分利用這一特性,科學家們提出了利用外接電容器收集電流的方式來供電。先把儲存的微小電能積攢起來,随後利用規模化的電路元器件轉換為相對高的功率輸出出去。引進電容器在植物發電系統中,為推動植物發電全面大規模實際應用奠定了重要的基礎。
瓦赫甯根大學一向鼓勵學生開展創業活動,于是由學校出資為植物發電項目組建了一個小型創業育成公司,名叫Plant-e。如今公司已經開發出的了幾種類型的産品。比如負責教學和創意家居的小玩意兒,當然了,由于體積太小它沒辦法提供電能; 還有可以應用于綠屋頂或建築物牆壁的可移動發電模塊,鋪一層植物在房頂,冬暖夏涼還省電;以及大型化、便于實際應用的管狀系統,可以為道路兩邊的LED照明燈供電。
(a)發電創意小盆栽(供教學,家具裝飾等用途);(b)可發電綠屋頂模塊;(c )管式植物發電系統。該構型适合于在濕地和自然生态系統中的大規模的實際應用。(摘自Plant-e 公司簡報
這些産品已經推廣至荷蘭的11個城市,Plant-e還特意為瓦赫甯根大學提供了一套供電系統用于校内信息闆的照明。該公司下一步的計劃就是要打進中國市場,為構建中國海綿城市提供新的建設思路。也許很快,我們真的可以用公園綠地來發電了。
13、動物發電
不整高科技,簡單點,一個家庭需要的那點電量,生物能源發電是最靠譜。
倉鼠見過嗎?就是那種會在輪子上跑的那種小動物。多養幾隻,再并上很多個很多個手搖發電機系列就好。不過電量時大時小,有點麻煩。
14、空氣發電
美國馬薩諸塞大學阿姆赫斯特分校的科學家們開發了一種設備,可以利用天然蛋白質,從空氣中“無中生有”發電,無須休息,全天24小時不間斷。
這項研究由該校電子工程師姚軍和微生物學家德裡克·洛夫利領導。30多年前洛夫利在美國東部波托馬克河的泥漿中,發現了地杆菌屬(Geobacter)的微生物,他的實驗室後來發現了它生産導電蛋白質納米線的能力,此後就一直在對其進行研究。姚軍則在哈佛大學用矽納米線設計電子設備,兩人的實驗室在馬薩諸塞州立大學阿默斯特分校聯合起來,專注于用地杆菌生産的蛋白質納米線來制造有用的電子設備。
經過多年的研究,科學家們設計出一種空氣發電機,利用10微米厚的蛋白質納米線薄膜,從空氣中吸收水份,薄膜上的兩個電極及納米線之間的細孔,則将納米線的導電性和表面化學性質結合起來,為電極之間産生電流創造了條件。
目前研究人員設計的發電設備,已經可以為小型電子設備供電,下一步計劃開發為智能手表、身體健康監視器等可穿戴設備供電的設備,為手機充電的設備,而最終的目的是開發大型發電系統,比如應用到牆面漆中為家庭供電的空氣發電機。
如果這項設備真的能夠投入商業使用,将可能對未來産生巨大的影響,甚至徹底地改變未來。
首先它可以無中生有發電,完全環保沒有排放;
二是無須陽光或風,可一周7X24小時發電,即使黑夜也無法阻擋它輸出光明的腳步;
三是在撒哈拉等濕度極低的地區仍然可以發電;
四是最近研究人員已馴服了大腸杆菌,讓它們也能生産蛋白質納米線,從而可更迅捷更廉價地提供基礎材料。
你是不是已經對這種設備充滿期待了呢?未來我們或許可以把改良後的大腸杆菌制成服裝,插上電極,直接穿在身上,讓它們為我們的手機等設備充電,再也不需要每天背着充電寶東跑西跑了。
15、太陽能便攜
就是這種磁吸可拆式太陽能移動電源,充電寶加太陽能,20000mAh,兩個USB輸出端口,5V ,2A,沖個手機分分鐘的事。截圖來找老韓呀,優惠!
怎麼樣
聊了這麼些東西
是不是心裡踏實很多
對電的需求
可能也有心理層面吧
電的出現
代表了
光明和溫暖
信息和交流
科技和希望
你是電
你是光
你是唯一的神話
我隻愛你
You are my super star
大家有什麼好想法,也歡迎分享給老韓。
近期搞了個群,方便大家交流,互通有無,共同進步!
END
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老韓生存狂,(微信公衆号同名)
遵紀守法,熱愛祖國,
居安思危,守護親朋。
有空發布一些生存幹貨雜談,
荒野求生、末日求生、裝備測評等等。
希望增強大家的安全意識,
學習生存知識技能,
提升非常時期的生存能力。
長按關注老韓,讓你有備無患。
點“在看”的永遠18歲~
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