【好奇实验室】第五期 | 石头环保袋燃烧后又能变回石头？

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从大气污染联防联控的角度对长三角水网地区内河创建“绿色航运”的探讨. ---试论用“风电”动力取代内河传统“机帆船”和低速运输船柴油机动力的可行性--- “机帆船”顾名思义就是安装了发动机的帆船，它们顺风扬帆航行，逆风则借助小型发动机辅助航行，航速低功率小但省油省钱，上世纪五六十年代曾盛行于长三角江河湖泊航运及近海渔业捕捞船中。虽然它比传统帆船的性能前进了一大步，但和新兴的大功率机动运输船相比，性能仍略逊一筹。不过民间至今仍有相当数量在使用。这些船舶结构简单造价低，船员生活设施简陋，它们能留存至今，是因为依靠风力航行时不需耗用燃料，营运成本很低，而且顺风顺水扬帆航行，航速与低速机动货船的差别并不很大，如今从环保角度的需求，我们如果把这两类数量相当多的内河货运船舶的小型柴油机动力，用“风电”动力取代，或再配合利用一些减阻增速的措施，那么它们今后在长三角内河水网区的低端航运市场中，不仅具有低运营成本的绝对优势，重新展现其航运活力，同时也将水网区众多小柴油机的尾气排放消除，为长三角水网区内河航运的节能减排和水域的环境保护做出贡献，对此初步作以下一些探讨。 1)风帆航行是古代人的创造，它结构合理简易实用的科学本质，使其能传承至今。风力发电则是现代科技的产物，它的绿电本质，也正受到人们的重视。但要把风电机装到古老“机帆船”和低速运输船这种内河小型船上，却有一定难度。因为陆上风电机是安装在固定的地基上，人们可以按需求尽可能做高做大。而在空间十分有限并会摇晃的船上，为满足船舶稳性，风电机只能做轻做小，而为了获取较多的“风电”能量，目前似乎以采用多个小风电机按需组装成不同尺度的“风电帆”来使用，并应把它尽量安装得低些，以确保船舶安全。同时希望不论航行和锚泊，或是停靠在码头，也不论白天黑夜，只要有风都能向船内动力蓄电池组充电，以获取最大的风电能量，满足船上各种用电需求。 2)目前国内风电机的产品很多，但若用做船用的“风电帆”，由于它既是一个由若干小风电机组合成的发电装置，也同时要具有一定的如同篷布帆的功能，因此各种风电机常用的窄叶面叶片就需要改成较宽的叶片。 3) 水上航行常会遇强风暴雨，古老帆船都以落篷降帆或挂半帆航行，而“风电帆”则不可能如篷布帆一样轻巧自如，比较适当的方法是可以在“风电帆”桅杆位置留出舱位，在暴风雨来袭时将其主要部分降入舱内，尽量减少船甲板上的受风面积，当然这种能升降“风电帆”的桅杆是专为“风电帆”设计配套使用，也是整个“风电帆”框架的一部分。 4)船舶新装“风电帆”后，船舶重心改变应按规定做一次稳性试验。 5)船用蓄电池装置的操作使用和维护，虽然可借鉴电动汽车一些行之有效的做法，但仍有其水上和陆上不同的特点，尤其是电液的泄漏，无论是漏在船舱内或是倾倒入河水中都是绝对不允许的。而且在水上潮湿的环境中，更需要对蓄电池组加强防护，对废旧蓄电池的处理也必须严格，这些都是比陆地上更值得关注的问题。 6)如今人们对风力发电已很熟悉，应用也日渐普遍，不过把它做成“风电帆”用做低速运输船舶的绿色动力能源，仍还是一项环保新事物，人们以前基本未接触过，对船用风力发电装置的很多技术细节，例如“风电帆”的结构，构件的选材，操作工艺等等要求，都有待进一步探索。因此这里所提出的仅是以环保为目的用“风电”动力取代柴油机动力，来实现长三角水网区内河船舶“绿色航运”的一个初步探讨。 (待续)