今年是廈門大學建校一百周年,在一次建校百年的活動中,廈大推出了一款黑科技産品:空氣能汽車。這種汽車不用加油,也不用電驅動,隻要裝入壓縮空氣就能跑。
不過,在經曆了“加水就能跑”的汽車騙局之後,人們變得謹慎起來了。許多人認為,這款所謂的空氣能動力汽車也是一場騙局。他們認為,壓縮空氣雖然可以驅動機械轉動輸出能量,但是能量是守恒的,外界必須消耗能量才能對空氣進行壓縮。所以,本質上汽車的能源來自于外界,而不是來自于壓縮空氣。如果從能量轉換的效率來看,把能量存儲到壓縮空氣再釋放給汽車,還不如直接用蓄電池好。
在他們的讨論中,這款發明一文不值,隻是用來套取研究經費的項目而已,他們甚至認為發明人連中學的物理都不懂,能量守恒都想違背。
事實上,如果單純從效率來看,空氣能汽車确實比不上電動車。但是,空氣能汽車卻有幾個優點是電動車比不上的。衆所周知,電動車的核心技術是電池,而電池的價格非常昂貴。目前,電池的生産需要耗費大量的能量,也都會顯著污染環境。在電池使用壽命到期後,回收電池也是一個很大的問題,目前還沒有健全的機制來處理這些電池。另外,電池對貴金屬的依賴也是一個問題。
但是,空氣能汽車沒有電池,也就沒有這些問題。不僅如此,空氣能發動機還具備成本低、控制簡單的優點。在壓縮空氣的問題上,這位廈大的發明者表示,可以有多種能量來源對空氣進行壓縮,例如風能、太陽能等,因此它是相當環保的。
事實上,因為壓縮空氣的環保特性,許多國家都用它來存儲能量。在澳大利亞的一個電池農場,它把壓縮空氣當成電網穩定電池,它的目标是獲取閑時電網的額外能量,然後在用電高峰的時候釋放它。
它的工作原理是這樣的,電網産生的多餘能量驅動空氣壓縮機運轉,對空氣進行壓縮并儲存在工廠中。在用電高峰的時候,工廠會釋放壓縮空氣,而後膨脹的空氣驅動渦輪機旋轉進行發電。
在這裡,肯定會有許多小夥伴會有疑問,能量的轉換效率并不是100%,這樣一來一回能量不就損失了嗎?是的,這樣做确實會造成能量損失,但是這卻是一種平衡電網負載的好方法。并且轉換過程中電能損失為熱能,因此隻要把這一部分熱再合理利用起來,就不會有太大的問題。
在傳統上,這個能量轉換的過程一直由抽水電站來負責。閑時用抽水機将水抽往高處儲存,在用電高峰的時候水再往下沖擊渦輪發電。但是,與壓縮空氣的方法相比,抽水電站需要建在特定的位置,也需要建造大量的混凝土基礎設施,這些設施使用了大量的能源,與實現淨零目标相違背。
雖然壓縮空氣能有這麼大的好處,但是要把它放在汽車上使用也是一項困難的事情。為了提高汽車的續航旅程,壓縮空氣的壓力必須要盡可能大。但是,這又涉及到安全問題,如何存儲這麼高壓力的氣體,這是一個問題。廈大研究團隊使用鋁合金儲氣罐,同時它的最外面還有一層碳纖維保護層,這樣可以使安全性大大提高。接下來,他們還将做進一步研究,以更好地完善這輛空氣能汽車。
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