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Let's SDGs目標7 可負擔的潔淨能源
巧妙轉換能量形態 創造再生能源

文/張雅淩(澳洲昆士蘭大學環境管理碩士) 圖/達志影像 (2024/10/5)

比利時火車站的腳踏車充電裝置。

 

 發電方式百百種,無論是使用再生能源,還是利用化石燃料發電,發電的原理都是轉換能量形態,例如動能轉換為電能,光能轉換為電能,熱能轉換為電能等。

 除了大家耳熟能詳的太陽能、風能、水能等再生能源,以下介紹幾種可再生使用能源的發電方式,希望鼓勵更多人集思廣益,找到更多低成本且低碳發電的方法。

人來人往的機場、車站,可善加利用地磚進行發電。

踩腳踏車

 前幾年,中國上海的麥當勞門市為提倡響應低碳綠能,設置有腳踏車輪的座椅,讓光顧的客人可以踩腳踏車給手機充電。比利時火車站也有類似的腳踏車充電裝置,供想給手機充電的旅客使用。科普頻道YouTuber  實際測試踩腳踏車能產生多少電力,結論是「兩小時可產生七十五瓦電」,相當於將筆記型電腦充電一小時。

 踩腳踏車發電的類似構想被應用在健身房的各項設施。歐洲現今許多公園的健身器具可以發電。

瑞典斯德哥爾摩中央車站,收集熱氣作為暖氣使用。

走路爬梯

 英國地鐵站的地磚被設計為電磁感應式的發電裝置,旅客踩踏地磚的向下壓力,造成磁力變化,產生可儲存的電力。

 目前最新設計的地磚可使每步產生每秒三瓦到五瓦的電力。如此一來,在上下班的尖峰時段,能儲存頗可觀的電力,不僅可供行人手機充電,也可滿足互動螢幕看板、人行道照明設備用電。

 發電地磚已被廣泛應用在世界各國的機場、車站階梯、大賣場、公園等大型公共空間。現階段,發電地磚只能承受人群踩踏的壓力,還無法耐受車輛輾壓的重量。一旦能發展成公路發電,產生的電力將會十分龐大。

有效收集雨水,也能產生可觀的電力。

收集熱氣

 瑞典一家公司收集車站來來往往約二十五萬名遊客呼出的熱空氣,進而將熱能用在產生暖氣上。這方法不僅省下許多使用電暖爐的電力,也順利將車站熱氣有效率的傳輸並供應給鄰近辦公大樓的暖氣系統。

 法國巴黎也有類似案例。由於地鐵站內的溫度比戶外高出攝氏十度,搜集站內的熱空氣,並透過轉換器將熱氣轉換為熱水,進而為鄰近公寓大樓保暖設備提供約百分之二十五的熱能。

 那麼,人體產生的熱氣是否能收集來發電呢?近年研發出穿戴式「熱電發電機」,應用液態金屬技術,增加熱能傳導效率,進而將熱能轉換成可儲存的電能。這項技術未來可善加應用,運動的同時,身體也產生了手機充電所需的電力。

匯聚雨水

 雨水蒐集設施(雨撲滿或水渠道)搭配水車輪,即可發電。原理類似踩腳踏車發電,只要能即時蒐集足夠推動水車輪的雨水,讓車輪轉動的次數夠多,就能獲得充足電量。

 雨水發電十分適合多雨的國家。英國科學家實測發現:一個水車輪在一場大豪雨就可以產生七瓦電(足以充飽手機),甚至高達五十瓦的電力(足以充飽一部吸塵器)。在臺灣,多雨的宜蘭也有學校設計雨水位能差發電。透過收集大樓的雨水,由高處往低處流動形成位能差,即可產生電力。學校儲存電力,用來為師生的3C產品充電,十分有創意。