那空气制水机的耗电量有知道的吗？

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2022-05-25 10:43 标签： 饮水机550w一天几度电

近些年，随着严控环境污染，使得能源结构发生巨大变化。高污染的燃煤发电受到严格控制。传统的水利发电、风力发电、光伏发电逐步成为能源供给的主流，但是受地域环境限制，目前传统的清洁能源难以满足巨大的能源消耗需求。因此，探索新的清洁能源供给成为当务之急。

太阳能是用之不竭的清洁能源，近20年来采用的主要是光伏发电。但受环境影响，只有在北方地域有强光，适合于光伏发电。而我国大部分南方地域不适合光伏发电。

一种利用光热与水的“水伏发电”为开发清洁能源指明了一个新途径。水在地表有丰富的储量，而且是极易流动和蒸发的液体。水存储的巨大能量通过流动和蒸发进行释放。“水伏发电”就是利用纳米光热材料，高效将太阳能进行光热转化，使水形成水蒸气驱动纳米发电机，从而将蒸发能转化为电能。

这一发电机理适应性极宽，不受地域限制，只要有光热和水即可实现发电。要实现“水伏发电”，两种材料十分关键。

一种是纳米光热材料，它的作用是充分吸收光的热量，及时将水转化为水蒸气，在“水伏发电”扮演吸热作用。这类材料对太阳光的热能吸收很强，主要有：硫系铜基半导体、二氧化钛半导体、等离子体、石墨烯材料、炭黑材料等。

另一个种是纳米发电机材料，这种材料具有微孔道，具有微孔道的微孔材料有丰富的毛细孔道，流体在其中流动时，由于固-液界面扩散双电层的存在从而诱发电荷转移，形成一个个微发电机。这类材料有：层状双金属氢氧化物、碳化硅多孔薄膜、微孔碳等。

那么，对于这一块的研究，国内外学者们，都有哪些新突破呢？小编来大家盘点一下！

1、水过之处电自来，水伏发电潜能巨大

近年来，南航科研团队发现液滴在涂覆单层石墨烯的固体表面运动会产生与液滴运动速度成正比的拖曳液滴发电的“曳势”、液面沿涂覆石墨烯的固体表面上下波动产生与波动速度成正比的波动发电的“波动势”两种新的动电效应；并总结出双电层边界运动发电的新的动电效应理论；实现了基于“曳势”的书画传感、云雾雨滴能量收集等新技术。并与华中科技大学合作发现廉价的碳黑等纳米结构材料，可通过大气环境下无所不在的水的自然蒸发持续产生伏级的电能。蒸发发电带来的最大优势是它不需要任何机械输入。在环境蒸发条件下，一厘米大小的炭黑片可稳定输出伏级电压。数平方厘米的薄膜产生的电能已经能够直接驱动液晶显示器。科学家将这类通过材料与水作用直接转化水能为电能的现象被称为“水伏效应”。

目前已实现的水伏装置可望发展成非常简洁的清洁能量供应和智能系统。可结合风能、太阳能、废热等显著提高蒸发发电量，在理论上具有比光伏技术更大的发展空间。

2、望洋兴“电”：如何利用无处不在的水蒸发产生电能

硅材料是近半个世纪以来最为成功的半导体材料。由于优异的电学特性、可控的制备工艺，晶硅材料已经广泛应用于多个商业化领域。苏州大学研究团队基于商用晶硅材料，借助湿法刻蚀在硅片表面制备出形貌均匀的硅纳米线阵列，并在其两侧分别引入栅格状石墨电极和银电极，实现硅基水伏器件的制备。对其电学性能测试发现，器件的开路电压和短路电流分别为0.4 V、55 μA/cm2，值得注意的是，相比于同类器件，电流密度提高了三个数量级。该种水伏器件还能够运用呼吸产生的水汽实现电压的输出。同时通过器件串联，可以很容易地实现商用LED灯珠的持续点亮。

通过研究该种硅基水伏器件的工作机理，该团队发现器件的发电效率与硅纳米线阵列的长度和形貌相关，输出性能与溶液的离子浓度呈反比。同时还发现，器件对温度异常敏感，在开放环境和密闭条件下均呈现出输出性能与温度的正相关。上述实验结果逐步揭示了器件的电能输出源于蒸发诱导的内部水流动。

这一成果近期发表在Angewandte Chemie International Edition 上，文章的第一作者是苏州大学硕士研究生秦元帅和博士后研究员王玉生。

3、科学家成功利用稀薄的湿空气发电

利用稀薄的空气发电？听起来像是科幻小说，但是科学家一项基于纳米线的新技术——发芽细菌——成功做到了这一点！

这项新的研究表明，当这些金属丝被制成薄膜时，这些金属丝是将电子从细菌中运送出去的蛋白质细丝，它们能够产生足够的能量来点亮一个发光二极管。而这些薄膜的工作原理很简单，就是吸收周围空气中的湿气，前提是空气中有水分。虽然研究人员还不确定这些电线是如何工作的，但这些微型发电厂却有一个强大的功能，将17个这样的设备连接在一起可以产生10伏的电压，这足以给手机供电。

我国南京航空航天大学材料科学家郭万林说，新方法应该被视为一个“里程碑式的进步”。郭万林教授主要研究水伏特法，这是一种从水中获取电能的分子方法。不过水伏打电装置的工作原理到现在仍然是一个谜。它的原理是当水滴与某种石墨烯或其他材料相互作用时，就会产生电荷，电子就会通过这些材料。然而，这些设备究竟如何发电仍然存在许多问题。

研究人员也刚刚开始了解电子传导细菌的功能。15年前，马萨诸塞大学(UMass)的微生物学家Derek Lovley和他的同事们发现了一种名为土杆菌的细菌，它能将电子从有机物质转移到金属类化合物，如氧化铁。从那以后，他和其他人了解到，许多其他细菌制造蛋白质纳米线，将电子传递给它们环境中的其他细菌或沉积物。这种转移产生了一种小电流，研究人员曾尝试将其作为清洁能源加以利用，并取得了不同程度的成功。

但是两年前，马萨诸塞州立大学的研究生刘晓萌注意到，有时独立的纳米线会自发地产生电流。起初，他的顾问、麻省理工大学的电气工程师姚俊对此表示怀疑，但最终，他们发现，当他们把纳米线的薄膜夹在两块用作电极的金板之间，并且不去管它时，他们可以持续供电至少20个小时。而且这个设备可以自我充电。诀窍是让纳米线薄膜的一面暴露在潮湿的空气中，使顶板比底部小。

他们知道纳米线不可能把电子从金质金属板中拉出来，因为使用碳制成的金属板同样有效，因为碳不是现成的电子来源。研究人员排除了另一种可能性:蛋白质纳米线本身正在分解并释放自己的电子。于是第三个想法出现了:有时光可以通过触发化学反应来释放电子。但是纳米线的电流即使在黑暗中也能流动。研究人员有了最后一个线索:当他们把纳米线放在一个不太潮湿的房间时，电流减小，这表明湿度是关键。

然后他们将设备暴露在不同的湿度下，研究表明这种方法在空气湿度为45%的情况下效果最好，但在像撒哈拉沙漠那样干燥或像新奥尔良那样潮湿的环境下也同样有效。他们说，秘密就在于薄膜的上半部分吸收了水分，形成了一个水分梯度，水滴不断地从上半部分扩散进扩散出。液滴可以分解成氢离子和氧离子，导致电荷在顶部附近聚集。姚解释说，薄膜顶部和底部的电荷差异导致电子流动。

清华大学材料科学家曲亮提说，利用水蒸气是“一种革命性的技术，可以直接从大气中的水分中获取可再生的、绿色的、廉价的能源。”

本文来源：瓦特科技，怪奇物言，科技日报，X-MOLNews

我要回帖

更多关于 饮水机550w一天几度电 的文章

 

随机推荐