6個(gè)天才的能源創(chuàng)意

靈感可能來自最古怪的地方。在很多情況下，思想的火花可能在最平凡的時(shí)候迸發(fā)。但是真正的創(chuàng)新者和我們這些凡人的最大區(qū)別在于，發(fā)明家會抓住偶爾萌生的點(diǎn)子，緊追不放，而我們大多數(shù)人因?yàn)閼械盟伎级艞夀D(zhuǎn)瞬即逝的靈感。

本文中介紹的8位年輕發(fā)明家的靈感也源于最尋常的場合。其中一人收到母親的一句評論啟發(fā)自己創(chuàng)業(yè)，另一人的偉大創(chuàng)意源于一杯陳咖啡，第三人在跑道邊突然迸發(fā)靈感，還有一人在觀看魚群游動的時(shí)候大徹大悟，更有三位智利女士因?yàn)槭謾C(jī)沒電激發(fā)了她們的發(fā)明天賦。本刊整理自《南方都市報(bào)》

太陽能花園

大衛(wèi)·阿姆斯特-歐斯祖斯基很慶幸聽了媽媽的話。

幾年前，在為加州一家能源公司工作時(shí)，母親對他說，希望使用太陽能，但不能接受將電池板安裝在房頂上。母親的這句評論讓他開始思考。

不久之后，他聽說科羅拉多州通過一條支持“社區(qū)太陽能”的新法律。得知這一消息后，29歲的阿姆斯特-歐斯祖斯基搬回了科羅拉多州斯普林斯市并創(chuàng)建了一家名為SuNShARE（分享太陽）的公司，開始推行“太陽能花園”——類似社區(qū)花園，不同的是業(yè)主或企業(yè)無需照顧植物，而是購買太陽能電池板的股份。然后，根據(jù)電池板的發(fā)電量獲得電費(fèi)積分。如果發(fā)電量大于用電量，剩余積分計(jì)入下個(gè)月電費(fèi)。

SuNShARE的第一個(gè)太陽能花園位于斯普林斯市郊區(qū)，是全美最早一批社區(qū)太陽能花園之一，很快就推廣開來。短短3個(gè)月內(nèi)，公司將太陽能電池板賣給了300位顧客。公司將總部遷到丹佛地區(qū)，又建立了多個(gè)太陽能花園。2014年，SuNShARE明尼蘇達(dá)州辦事處開業(yè)。與此同時(shí)，由于太陽能的成本不斷下跌，而很多業(yè)主和租戶無法安裝屋頂電池板，太陽能花園在美國迅速流行開來。目前已經(jīng)有89個(gè)社區(qū)太陽能分享項(xiàng)目在美國25個(gè)州啟動。

海洋波能開發(fā)

在可再生能源開發(fā)方面，風(fēng)能和太陽能吸引了大多數(shù)人的注意力，海浪則少人關(guān)注。因娜·布雷弗曼決定改變這一現(xiàn)狀。

29歲的布雷弗曼是ECO WAVE POW ER（生態(tài)波能）公司的創(chuàng)始人兼市場總監(jiān)。這家以色列公司已經(jīng)成為海浪能源利用領(lǐng)域的世界領(lǐng)導(dǎo)者。大海的波浪源源不斷，永不停息，不受白天和夜晚的影響，是潛力巨大的可再生能源。

ECO WA VE POWER的技術(shù)首先將波浪的動能轉(zhuǎn)化成壓力，用于推動發(fā)電機(jī)。理論上，一座不到0.5平方英里的海洋波能發(fā)電站的發(fā)電量足以滿足2萬戶的電力需求。然而這一技術(shù)也存在不少障礙，比如高昂的成本、輸送電能的海上線纜可能對海洋生物造成危害，當(dāng)然，如何設(shè)計(jì)出能夠高效捕捉海浪動能的浮標(biāo)也是個(gè)艱巨的挑戰(zhàn)。經(jīng)過多年開發(fā)測試不同設(shè)計(jì)方案后，ECO WAVE POWER終于推出兩款裝置，“WAVE CLAPPER”（波浪拍板）和“POWER WING”（動力翼）。它們可自動適應(yīng)不同波浪高度，確保更穩(wěn)定的能源生產(chǎn)，還裝有傳感器，檢測來襲風(fēng)暴，調(diào)整浮標(biāo)高度，避免設(shè)備損害。

5月末，這些創(chuàng)新的波能捕捉裝置被安裝在直布羅陀海岸一個(gè)小型突堤上，開始試運(yùn)行。這是歐洲首個(gè)連接電網(wǎng)的波能電站。下一個(gè)ECO WAVE POWER可能建在中國沿海，公司已經(jīng)開始了和中國海洋大學(xué)的合作。

游魚和風(fēng)能

提到風(fēng)能，人們立刻會聯(lián)想到巨大的渦輪機(jī)。但斯坦福大學(xué)科學(xué)家約翰·達(dá)比瑞多年前就提出，使用密集排列的小型垂直軸渦輪機(jī)可能是更好的方案。

這一切要從達(dá)比瑞的另一項(xiàng)研究說起。在加州理工大學(xué)任教時(shí)，達(dá)比瑞注意到，相比單獨(dú)行動的魚兒，魚群中的魚所受的海水阻力更小。這讓他開始思考，如果模仿魚群排列風(fēng)力渦輪機(jī)，是否會取得類似的效果。

他的理論顯然不適合常見的頂端有旋轉(zhuǎn)葉片的大型風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)。這種發(fā)電機(jī)相互不能靠得太近，否則會產(chǎn)生亂流，降低發(fā)電效率。但距離限制導(dǎo)致大量空間浪費(fèi)，有時(shí)兩個(gè)渦輪機(jī)相距達(dá)1英里。

于是，達(dá)比瑞開始研究參照魚群游動模式的呈鉆石形排列的小型渦輪機(jī)。如果他的推斷正確，這種高30英尺（而非300英尺）的垂直軸渦輪機(jī)可近距離密集排列，遠(yuǎn)比傳統(tǒng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)節(jié)省空間和土地。今年春天，達(dá)比瑞發(fā)表了支持這一理論的研究報(bào)告，提出如果在傳統(tǒng)風(fēng)電場的空隙安裝這種成組排列的小型垂直軸渦輪機(jī)，可提高總風(fēng)電產(chǎn)量32%，還能讓大型渦輪機(jī)的效率提高10%。

雖然目前還只有電腦模擬結(jié)果的支持，最終，達(dá)比瑞的方法可能讓小型渦輪機(jī)重獲新生。按照傳統(tǒng)的排列方式，小型渦輪機(jī)效率太低，幾乎被完全淘汰。如果小型渦輪機(jī)成功復(fù)興，達(dá)比瑞說，它們還有另外一個(gè)好處：對鳥類和其他野生動物的威脅較小。

咖啡渣能量

阿瑟·凱伊的人生因一杯咖啡發(fā)生變化。他注意到一杯過夜的陳咖啡表面出現(xiàn)了一層油膜，“這東西是從哪冒出來的？”帶著這個(gè)問題，他做了些研究，發(fā)現(xiàn)咖啡的卡路里含量高于木材，能釋放能量。

于是凱伊（現(xiàn)年25歲）果斷結(jié)束了自己短暫的建筑師生涯，創(chuàng)建了一家叫BIO-BEAN（生物豆）的公司，致力于變廢為寶，將咖啡渣變成能源。今天，這家總部位于倫敦的公司從全英國的咖啡店、餐廳、寫字樓和火車站收集咖啡渣，將它們加工成燃料小球，用做廚房燃料或是給大樓供暖。

凱伊估計(jì)，今年，“生物豆”公司可以將全英國10%的咖啡渣（約5萬噸）加工成可燃產(chǎn)品。除了燃料球，公司還推出了燒烤用的咖啡油磚和壁爐用的咖啡圓木。這種咖啡渣加工的燃料在燃燒時(shí)并不會散發(fā)咖啡的味道，但這并不是重點(diǎn)。凱伊認(rèn)為，在人們?nèi)拥舻睦写嬖诤芏鄾]有開發(fā)的潛能。事實(shí)上，“生物豆”正在研發(fā)另一種生物柴油燃料，按照他的設(shè)想，在不久的將來，這種用咖啡渣加工的燃油將用于驅(qū)動倫敦的公交車。

用土壤充電

在高度聯(lián)通的現(xiàn)代社會，手機(jī)沒電可能讓一些人產(chǎn)生絕望的想法?！盀槭裁催@些樹上就不能安一個(gè)插座呢？”卡米拉·拉普切奇對好友伊芙林·阿拉維拉和卡羅琳娜·格雷羅說。當(dāng)時(shí)三人的手機(jī)都沒電了。

大多數(shù)人都會一笑了之，將發(fā)電樹木的想法拋之腦后。但這三位智利學(xué)生不肯罷休。做了一些研究后，她們發(fā)現(xiàn)這并非異想天開。植物通過光合作用將陽光轉(zhuǎn)化成化學(xué)能，其中部分能量流入周圍的土壤。三人發(fā)明了E-KAIA裝置收集這部分流入土壤的能量。

E-KAIA包括一個(gè)生物回路和一個(gè)捕捉土壤中電子的電極。使用時(shí)只需將它放到土中，就可以收集電能，且不會傷害周圍的植物。雖然只有5伏特，已經(jīng)足夠給手機(jī)、LEd燈或風(fēng)扇使用，約1個(gè)半小時(shí)就能給手機(jī)充滿電。在智利經(jīng)濟(jì)開發(fā)署的資助下，三位女士（現(xiàn)在都成了工程師）希望年底前將這款產(chǎn)品推向市場。

捕捉公路氣流

幾年前，桑瓦·穆內(nèi)爾在馬來西亞賽車跑道邊，感到飛馳而過的汽車產(chǎn)生的氣流。他開始思考，也許可以將這種快速移動的車輛產(chǎn)生的氣流利用起來。不久，這個(gè)想法變成了一家名叫“CAPTuRE MOBILITY”（移動捕捉）的初創(chuàng)公司。

公司的產(chǎn)品是一款螺旋形渦輪機(jī)，安裝在公路中央隔離帶或高速公路沿線，專門捕捉路過車輛產(chǎn)生的氣流，將其轉(zhuǎn)化為電能。除了附帶小型太陽能電池板，這款裝置還配備了可拆卸過濾器，幫助清除車輛產(chǎn)生的部分污染物。電池完全充滿后可提供1千瓦電能，夠兩盞燈或一臺電扇使用40小時(shí)。穆內(nèi)爾設(shè)想，在未來，這款發(fā)明能夠?yàn)榘l(fā)展中國家的鄉(xiāng)村地區(qū)提供電力，在城市中則可為交通燈或公路標(biāo)志供電。

去年，穆內(nèi)爾的公司從巴基斯坦遷到蘇格蘭，它的第一個(gè)渦輪發(fā)電機(jī)正在蘇格蘭東部海港丹地的某條公路上接受測試。