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除了使用充电电池外,还有哪些储存能量的方法?

2018-4-22 09:32| 发布者: dymodel| 查看: 91| 评论: 0|原作者: baby

摘要: 很久以来,人类一直在寻找储存能量的好方法。驱动电动汽车的主要技术是电池技术——电池和汽油之间很大区别。比如,通常的电动车要携带重达454千克的铅酸电池。给这些电池充电需要花费数小时,这些能量可以让汽车行 ...
很久以来,人类一直在寻找储存能量的好方法。驱动电动汽车的主要技术是电池技术——电池和汽油之间很大区别。比如,通常的电动车要携带重达454千克的铅酸电池。给这些电池充电需要花费数小时,这些能量可以让汽车行驶160公里。10多升汽油同样也可以使汽车行驶这么远的距离,而其重量还不到13千克,并且一分钟就可以加这么多油。 

  下面列出了一些人们常用的储存能量的其他技术。其中有一些适用于电动车,另一些适用于静止设备: 

  人们使用的最古老的技术之一是落重法。将重物抬高以储存能量,之后令重物下落可释放能量。许多落地钟和布谷鸟钟都使用这种技术。通过转动经由齿轮系连接重物的绳子可以举起很重的物体,并使它花费很长一段时间来下落。(请参阅摆钟工作原理。)这种方法对电动车并不是很有效,但是,几百年以来它对钟表却非常有效。 

  许多发电厂使用落水法。在夜间,当发电厂拥有多余电能时会用泵把水抽到高处的水池里。在白天的用电高峰阶段,水经过涡轮机流到低处的水池中。(请参阅水电站工作原理。) 

  另一种储存能量的方法是利用某种形式的可重复机械变形。发条钟表中的弹簧和发条玩具飞机中的橡皮筋就是由此设计而来的。通过弯曲(使之变形)弹簧中的材料可以储存能量,而当材料恢复原状时便会将能量释放出来。以汽车的尺度来衡量,这种技术会在弹簧重量方面遇到问题,但是在较小的装置上(如手表)该技术却非常有效。参阅此网页可看到一个有趣的例子。 

  大自然很久以来就一直在储存能量了,如果您这么一想,就会发现汽油实际上就是一种已储存好的能量。植物吸收阳光并将其转化为碳水化合物(关于碳水化合物的讨论请参阅食物常识知多少)。经过几百万年,这些碳水化合物就转化成了油或煤。在人类的历史中,我们燃烧木柴(即一种碳水化合物)来释放储存的能量,或者把谷物转化为酒精,然后再燃烧它。 

  大自然还有另一种储存能量的技术,我们人人都很熟悉,那就是脂肪。想想看,如果一辆汽车以某种方式吃点青草或其他碳水化合物,然后将其储存为脂肪,那该多有趣! 

  可以使用能量把水电解为氢原子和氧原子。把氢和氧储存在罐中,之后可以通过燃烧或者将其制成燃料电池(后者更高效)来获取能量。 

  可以使用能量来转动飞轮,之后再使用飞轮来驱动发电机来提取能量。这项专利中有大量相关信息。 

  可以直接储存热量,之后再把热转化为电等其他形式的能量。此网页中探讨了美国国家航空航天局在这个领域所做的一些实验。 

  可以使用压缩空气用来储存能量。飞猪这类玩具就利用了这种方法来储存能量。比如说压缩氮气,当被压缩到一定程度时就会形成液氮,此网页中探讨了如何使用液态氮来驱动汽车。 

  还有一种在未来可能会得到应用的新技术,该技术涉及反物质。当您将普通物质和反物质放在一起时,就能够获得能量。可以通过制**物质来储存能量。此网页中探讨了一些有关内容。 目前,从便捷的角度来看,以上这些技术当中没有一项可与汽油比拟。现在使用甲醇的燃料电池是汽油最有力的竞争者,很有可能再过几年普通大众都可以使用它了。

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