能源模块3——创新技术
一.折叠式太阳发电装置+压电发电装置
在设计太阳能发电装置之初,我们考虑了将能源系统与当地文化充分融合。
在西藏,随处可见挂在山顶山口、江畔河边、道旁以及寺庙等各处被认为有灵气地方的 五彩经幡 ...
经幡藏语称“隆达”。是一种用棉布、麻纱、丝绸等材料制成的长方形彩旗,共有蓝、白、红、绿、黄五种颜色,分别象征天空、祥云、火焰、江河和大地。藏传佛教又赋予五色为五方佛及五种智慧之含意。经幡上多印有经文咒语、佛像神马等图案,是西藏古老的本教文化、藏传佛教的密宗文化,并吸收其他民族优秀文化交融发展的产物。
之所以被称作经幡,是因为这些幡上面都印有佛经,在信奉藏传佛教的人们看来,随风而舞的经幡飘动一下,就是诵经一次,在不停地向神传达人的愿望,祈求神的庇佑。这样,经幡便成为连接神与人的纽带。风幡所在即意味着神灵所在,也意味着人们对神灵的祈求所在。
哪里有经幡,哪里就有善良吉祥。
因此,我们计划将整个太阳能发电带做成飘带状,每个太阳能板有不同的发电小单元,每个单元具有不同的颜色,远望去正如飘动的五彩经幡...
与此同时,我们也考虑到了在一开始传输物资时不方便携带的问题,因此我们借鉴了卫星太阳能发电装置的折叠技术,将我们的太阳能带做成可折叠式,在携带时折叠成方便携带的形状,在世界初步稳定之后展开。
由于技术缺陷以及安全隐患等问题,要实现整条太阳能带真正的飘动不太现实,因此我们决定化“飘动”为“振动”:如右图四,每块发电小单元四周有压电陶瓷发电装置,小单元随风吹而振动,压电陶瓷将振动的机械能转化为电能。采用陶瓷纤维MFC作为发电陶瓷,该陶瓷变形可以很大,不易碎,且发电效率较好。由于计算难度较高且发电量较低,我们暂且不做计算。
我们可以根据发电量来推算风速,导入LJC系统时刻反应给用户作为出行参考。
细节:共十条,每条长约100米,宽约15米。由支架支撑起来架在空中。由结构强度较高且密度较低的合金制成主要框架,这样就减轻了支架称重,防止倒塌;在布局方面,我们将相邻两条太阳能带错开,并且倾斜一个小角度,这样保证风能能充分被利用。
总面积约15000平方米,符合太阳能发电数据一开始的假设“太阳能板面积10000平方米”。由于遮挡等问题不可能所有发电装置同时达到最大效率,保守估计有效面积占总面积三分之二,发电量约342.6 万度每年。
二.垂直轴花蕊发电机
本世界主要采用垂直轴风力发电机,赋予其花蕊的外形
come and see !
三.转基因发光树
- 为尽可能降低能耗,本世界计划使用转基因技术将荧光基因导入植物中从而使植物发光。引自NATURE上的文章表明这一技术目前可行但在发光强度上略有欠缺。因此我们计划在出发时携带部分转基因种子和树苗,到达目的地之后经行栽种以替代部分生存环境中的植物,原植物任其自然死亡而不进行砍伐。与此同时在新世界的科学实验室中继续进行研究以达到增加光强的目的。
"科学家通过建立一种叫做氧合虫荧光素(oxyluciferin)的物质可产生发光效应,这是一种起初是高能状态的物质,然而很快它就会进入稳定的低能状态,在此期间只喷射一种光子光线。
当植入该改良基因至大肠杆菌样本之中,可以生成多种颜色,该活生物体所释放的光线可以满足阅读书籍。
同时,科学家认为激活生物发光树中化学反应的“燃料”可能来自人类垃圾或者食品残渣。如果这种发光植物是以水藻形式存在,那么它们可以从太阳能中获取能量。研究小组指出,我们可以想像一种房屋屋顶具有一个生物反应器,它由残留食物提供能量,该生物反应系统可将发光的水藻在夜间遍布整个房屋,而白天遍布在屋顶。"
- 由于其他原因如部分空间如工业等不能由发光植物完全替代,因此我们计划只替代部分环境中的植物如室外广场(右一)、道路以及图书馆(右二)等公共空间进行夜间照明,预计可减少约30%的照明能源消耗。
- 与此同时,我们进行“共享植物”(右三)的开发,建设公共发光植物站点进行发光植物的租借。如果你想进行夜读或者夜跑,那么他就是你的不二选择!
右为建模展示哦