日內瓦發(fā)明展巧思節能

為期5天的第41屆日內瓦國際發(fā)明展4月14日正式落下帷幕。作為技術(shù)和創(chuàng )意展示的重要平臺，每年這里都有一些新的發(fā)明因為受到廠(chǎng)家青睞而開(kāi)始走進(jìn)人們的日常生活。今年共有來(lái)自全球45個(gè)國家的約1000項發(fā)明亮相，其中不乏與環(huán)境保護、清潔能源相關(guān)的發(fā)明，彰顯了各國發(fā)明家關(guān)注環(huán)境、銳意實(shí)現低碳世界、清潔世界的決心。觀(guān)展時(shí)發(fā)現，不少節能的新技術(shù)是中國人發(fā)明的，還有一些，是針對中國人發(fā)明的。

太陽(yáng)能光伏：追著(zhù)太陽(yáng)轉

這是一套專(zhuān)門(mén)為民用住宅樓屋頂等面積有限的空間設計的屋頂聚光太陽(yáng)能發(fā)電系統。太陽(yáng)能光伏產(chǎn)品本身已是節能環(huán)保的潮流所趨，但這套系統的發(fā)明者精益求精，讓節能產(chǎn)品更節能。它通過(guò)極軸設計確保最佳太陽(yáng)照射角度，通過(guò)雙軸跟蹤聯(lián)動(dòng)，光控、時(shí)控結合跟蹤太陽(yáng)，讓光伏板像向日葵一樣“追著(zhù)”太陽(yáng)轉，大大提高了采集光能的效率。

而且，由于采用了聚光砷化鎵電池，使得光電轉化效率比傳統晶硅光伏發(fā)電技術(shù)提高了一倍。據介紹，這套系統與美國和西班牙的設計相比，在避免前后排遮光和節省驅動(dòng)電機能量方面具有顯著(zhù)優(yōu)勢。此外，這套設備在生產(chǎn)過(guò)程中還具有低能耗、低污染、低成本的優(yōu)勢。

研發(fā)者來(lái)自中國的湖北工業(yè)大學(xué)與武漢凹偉能源科技有限公司光伏工程應用研究中心，這一新技術(shù)在2012年獲得國家專(zhuān)利，不久首套示范系統將安裝在湖北工業(yè)大學(xué)校園的屋頂。

除濕機：能耗相當白熾燈

“空氣潮濕，被子都感覺(jué)可以擰出水來(lái)。”相信不少家住氣候潮濕地區的人們對這句話(huà)深有體會(huì )，而新型節能除濕機卻能輕而易舉解除他們的煩惱。

在參展團中，有一位稍顯稚嫩的面孔尤其引人注意，但她展示的作品卻絲毫不比大人們的“遜色”。她是來(lái)自中國北京101中學(xué)的高二學(xué)生施一鴻，她發(fā)明的節能除濕機，專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)叫做管道循環(huán)式半導體制冷凝水裝置。設計思路則是采用半導體制冷，同時(shí)通過(guò)加裝水循環(huán)管道的方式解決了半導體制冷面積過(guò)小的難點(diǎn)，兼具除濕和收集冷凝水的功能，可將潮濕的水蒸氣變成液態(tài)的水資源。

“我這個(gè)除濕機使用的是半導體技術(shù)，這里有一個(gè)半導體制冷片，只有這么大個(gè)，所以它體積非常小，同時(shí)功耗也非常小，只相當于白熾燈一天的用電量，成本很低，易于我們日常生活使用。”施一鴻一邊展示，一邊向本報記者介紹說(shuō)。

以往除濕機都使用空氣壓縮機，體積大、能耗也大，她的目標就是要改變這個(gè)現狀，在朝著(zhù)這個(gè)目標努力過(guò)程中，她發(fā)明了這一體積小、能耗低、更環(huán)保的產(chǎn)品。正因為這些優(yōu)點(diǎn)，它非常適合家庭和小型溫室除濕，因此在可預見(jiàn)的未來(lái)將會(huì )有很好的應用空間。

塑料制太陽(yáng)灶

近年來(lái)，與清潔能源相關(guān)的發(fā)明成為日內瓦發(fā)明展的新寵?？烧郫B式太陽(yáng)灶是香港科技園帶來(lái)的項目，發(fā)明人則是美國姑娘楊瑞嘉。

太陽(yáng)灶的反射板由塑料制成，全部自重僅18公斤，拆裝方便，適合中國西部地區高原牧場(chǎng)使用。談及設計初衷，楊瑞嘉說(shuō)，在中國青海，以往一家牧民每月用于做飯的燃料費用就要600至800元人民幣，而使用太陽(yáng)灶，能源則來(lái)自完全免費的太陽(yáng)，不僅環(huán)保而且節約開(kāi)支。

這一新型太陽(yáng)灶設計的特別之處還有，它除了可折疊，在其反射板上方還特意留有三角形缺口，這樣可防止使用者被灼熱的陽(yáng)光燙傷，從太陽(yáng)灶上端放食物時(shí)也更方便。這種太陽(yáng)灶在高原地區能在12分鐘內將1升水燒開(kāi)。

由于并未使用什么高科技材料，因此成本也不高。加上中國西部一些省區鼓勵農牧民使用太陽(yáng)灶，還為購買(mǎi)者提供可觀(guān)補貼“，相信不久以后，新型太陽(yáng)灶將讓更多淳樸勤勞的中國農牧民更方便地吃上熱飯、喝上熱茶。”楊瑞嘉說(shuō)。

能移動(dòng)的水電站

水電站也能移動(dòng)？沒(méi)錯，來(lái)自瑞士楚格州的阿德里安·祖瓦赫蘭設計了一種移動(dòng)式小型水電站。他將渦輪水力發(fā)電機裝入便于運輸的標準集裝箱內，無(wú)需筑壩，占地有限，逐水而行。使用者僅需將集裝箱安放在河岸上，河水流動(dòng)帶動(dòng)渦輪運轉發(fā)電。幾個(gè)集裝箱還可以聯(lián)合成為發(fā)電機組，提供更多電力。

若遭遇河流枯水，使用者只需在尋覓到流速更快的水域河岸后，叫來(lái)載重卡車(chē)，將收回的渦輪運到新地點(diǎn)，重新架好發(fā)電站，做到“逐水發(fā)電”。主動(dòng)權完全掌握在使用者手中，最大限度提高發(fā)電效率。

祖瓦赫蘭說(shuō)，瑞士人擔心小型水力發(fā)電站會(huì )破壞當地自然環(huán)境，他的移動(dòng)發(fā)電站渦輪轉速并不快，不會(huì )威脅水中生物安全。祖瓦赫蘭還計劃參加不久以后在北京舉行的發(fā)明展，也希望能尋覓到可靠的中國合作伙伴，他相信自己的發(fā)明在河流密布的中國南方地區也將有用武之地。

清污機器人“海上食油”

3年前由英國石油公司引發(fā)的墨西哥灣漏油事故，造成了巨大的海洋生態(tài)災難，相信至今很多人仍然記憶猶新。而事故發(fā)生后的油污清理工作更是一項巨大的挑戰，泄漏進(jìn)大海的原油有些通過(guò)人工采取物理方式收集，有些通過(guò)噴灑化學(xué)分散劑來(lái)分散，有些則通過(guò)燃燒方式分解掉，還有更多的則仍然留存在海水中。這些處理手段能耗大、處理速度慢、原油回收率低，且成本高、效果不顯著(zhù)。

清污機器人“海上食油精靈”則能有效解決這些問(wèn)題。發(fā)明者是年僅22歲的浙江大學(xué)大四學(xué)生王昊飛，他與他的6名同學(xué)共同設計了這項發(fā)明。機器人外觀(guān)采用雙體式船體結構設計，利用圖像識別技術(shù)、低成本自動(dòng)檢測溢油，根據溢油范圍智能調節船體行進(jìn)方向，前往溢油較多水域，并根據溢油量調節吸油帶轉速及輥筒擠壓裝置。新型材料制成的吸油帶能高效吸附溢油，并通過(guò)輥筒擠壓充分回收溢油。

為實(shí)現規?；瘧?，船體還配備超聲波和藍牙，配合協(xié)同控制，實(shí)現多臺裝置大規模高效協(xié)作進(jìn)行大面積海上溢油清理。展會(huì )上的樣品“海上食油精靈”每小時(shí)回收的原油是自身重量的6倍，回收率高達90%。

垂直風(fēng)力發(fā)電站

無(wú)需高精尖技術(shù)，只需巧妙轉換一下思路，一項好的發(fā)明就能因此誕生。

傳統風(fēng)力發(fā)電站的風(fēng)輪方向往往與地面平行，西班牙人何塞·安東尼奧·托雷西亞打破傳統，將若干個(gè)螺旋槳式風(fēng)輪依次與聯(lián)動(dòng)軸串聯(lián)，形成塔式結構的垂直風(fēng)輪發(fā)電系統，從而有效地提高了風(fēng)能轉化為電能的效率。

托雷西亞坦言，他的設計并非運用了多么高精尖的技術(shù)，只關(guān)注如何能讓風(fēng)能驅動(dòng)發(fā)電系統，實(shí)用性最重要。他希望他的垂直風(fēng)輪發(fā)電系統能在發(fā)展中國家得到廣泛應用，讓偏遠地區的貧困人群用上電，改變生產(chǎn)、生活方式。