為改善改善香港空氣質(zhì)量,意大利發(fā)明家發(fā)明風(fēng)力渦輪機
風(fēng)力渦輪機就像噴氣發(fā)動機的進氣口。當(dāng)空氣進入時,首先會遇到一套固定的葉片,被稱為定子,它能把空氣引導(dǎo)進一套可轉(zhuǎn)動的葉片--轉(zhuǎn)子??諝馔苿愚D(zhuǎn)子并出現(xiàn)在另一邊,此時空氣流動的速度比在渦輪機外流動的速度更慢。遮蔽物做成合適的形狀,以便其引導(dǎo)在外面相對流動較快的空氣進入轉(zhuǎn)子后面的區(qū)域。快速流動的空氣加速緩慢移動的空氣,使渦輪機葉片后的區(qū)域變成低氣壓,以吸納更多的空氣通過它們。
長期居住在香港的意大利發(fā)明家盧希安·甘巴羅塔與香港大學(xué)機械工程系教授梁耀彰合作研制出適于城市環(huán)境的高性能微型風(fēng)力渦輪機。2007年,他們成立了一家公司,將渦輪機遠銷到45個國家。甘巴羅塔希望利用自己的發(fā)明幫助香港擺脫煤炭,擁抱可再生能源,最終走上綠色發(fā)展之路。
香港每年有數(shù)千人死于空氣污染,香港政府承諾在2014年之前達到世界衛(wèi)生組織的標準,在這些報道浮出水面之后,空氣污染和清潔能源成為這一年香港的一個熱門話題。雖然香港政府將更新?lián)碛?5年歷史的空氣質(zhì)量指標并推出一系列改善空氣質(zhì)量措施,但還是給人行動遲緩的感覺,相比之下,當(dāng)?shù)貙W(xué)術(shù)界、行動主義者和工程師卻表現(xiàn)得非?;钴S,他們做出了很多努力,讓這座國際大都市走上達到一級空氣質(zhì)量標準的道路。
意大利發(fā)明家為改善香港空氣質(zhì)量出謀劃策
在所有致力于提高香港空氣質(zhì)量的環(huán)保人士中,發(fā)明家盧希安·甘巴羅塔絕對是一個佼佼者。12歲的時候,這位出生在法國的意大利人便名聲大噪,是人們眼中一位富有開拓性的工程師。40年前,他的第一項發(fā)明--水下呼吸機問世,現(xiàn)在,他的發(fā)明已經(jīng)達到大約300項。10年前,在意識到能源問題將成為未來關(guān)注焦點之后,甘巴羅塔開始將目光聚焦能量存儲和可再生能源技術(shù)。他的發(fā)明五花八門,既有能夠為電燈供電的擦鞋墊這樣的小發(fā)明,也有利用海浪發(fā)電的波能發(fā)電機這樣的大手筆。
甘巴羅塔表示香港自然資源匱乏,土地面積有限,但海水資源非常豐富,他的波能發(fā)電機是這座沿海城市的一個理想選擇。甘巴羅塔的設(shè)計和原型引起了香港政府和當(dāng)?shù)貙W(xué)術(shù)界的興趣,但不久之后,他的資金就耗盡了。他在接受《時代》雜志采訪時說:“我只能用自己擅長的方式解決這個問題,也就是靠我的發(fā)明籌集資金?!睘榱吮M快籌集到足夠資金,他同時進行4到5項發(fā)明項目。
2007年,甘巴羅塔與香港大學(xué)機械工程系教授梁耀彰合作,研制適于城市環(huán)境的微型風(fēng)力渦輪機。在2007年舉行的一次新聞發(fā)布會上,他們展示了這項技術(shù)。3天內(nèi),他們便接到來自世界各地的訂單。不過,他們并沒有為此做好準備。甘巴羅塔說:“我們只制造了幾個原型,沒有相關(guān)生產(chǎn)制造設(shè)施?!?個月內(nèi),他們成立了一家公司--Motorwave Limited,制造和銷售他們發(fā)明的寬度只有10英寸(約合25厘米)的彩色塑料渦輪機。
第一批風(fēng)力渦輪機制造于2007年
2007年6月,Motorwave Limited制造的第一批微型風(fēng)力渦輪機裝船起航。自此,他們研制的微型風(fēng)力渦輪機已經(jīng)遠銷45個國家,世界各地的安裝地點超過2000個?,F(xiàn)在,歐洲的高層建筑,美國的筒倉,香港建筑的正面,駛往澳門賭場的渡船都安裝了他們的風(fēng)力渦輪機。如此受歡迎的一個重要原因在于這種風(fēng)力渦輪機采用輕量化設(shè)計,顏色絢爛,價格也具有經(jīng)濟可承受性,每打的售價大約在1000美元左右。
微型風(fēng)力渦輪機所發(fā)的電存儲到電池中,用于滿足電燈、液晶顯示器、電視等家用電器的用電需求。香港大會堂頂部的聚光燈大約需要120個微型渦輪機,才可滿足用電需求。在為商貿(mào)企業(yè)、學(xué)校和政府建筑安裝渦輪機時,可以將其排列成LOGO或者廣告牌的形狀,成為一種裝飾。在風(fēng)力較小的情況下,這種渦輪機同樣能夠運轉(zhuǎn)發(fā)電。傳統(tǒng)渦輪機需要風(fēng)速達到每秒5到7米才開始工作,微型渦輪機只需要每秒1米--如此低的風(fēng)速,人基本感覺不到。
雖然香港利用可再生能源為游泳池供暖和氣象站供電已經(jīng)有20多年歷史,但在利用可再生能源方面,香港并沒有制定雄心勃勃的目標。據(jù)美國能源情報署估計,2020年的全球風(fēng)力發(fā)電量在總發(fā)電量中的比重將達到6%。香港在南丫島建造了一座風(fēng)力發(fā)電站,所發(fā)電量在總發(fā)電量中的比重還不到1%。香港政府的目標是:將可再生能源的發(fā)電比重從2012年的大約2%提高到2022年的3%。目前,中國正在大力發(fā)展風(fēng)能、太陽能和生物能發(fā)電,計劃在2020年將可再生能源的發(fā)電比重提高到8%。相比之下,法國的目標為23%,德國為35%。
甘巴羅塔希望借助自己的發(fā)明幫助香港擺脫煤炭,擁抱可再生能源,但他也表示自己的可再生能源技術(shù)目前還不是香港首先應(yīng)該考慮的問題。首先,香港必須采取措施提高能效。甘巴羅塔說:“如果一座建筑的能耗超出所需能源的70%或者80%,就是在浪費能源。首先,我們必須進行革新,而后才能更嚴肅地考慮可再生能源技術(shù)。”
甘巴羅塔指出工程師、決策者、商貿(mào)企業(yè)和公眾都應(yīng)不遺余力地提高日常用電設(shè)施的能源效率,例如電燈、交通工具以及空調(diào)。空調(diào)是香港的用電大戶,根據(jù)2011年公布的香港能源最終用途數(shù)據(jù),空調(diào)的耗電量占到香港總耗電量的三分之一。如果建筑師和城市規(guī)劃人員能夠降低日常主要用電設(shè)備的能耗,他們便能在對抗空氣污染的戰(zhàn)斗中處于有利地位。