我們熱了就會流汗,有認真上自然課的同學應該對於排汗散熱的機制多少了解一點。圖/BOB
我們熱了就會流汗,有認真上自然課的同學應該對於排汗散熱的機制多少了解一點。圖/BOB
文/高詩豪
我們熱了就會流汗,有認真上自然課的同學應該對於排汗散熱的機制多少了解一點。假如能夠善用科技,讓一些須長期在高溫環境下工作的機器零件,能夠「流流汗」消暑,應該也是好事一件吧?!
科學家也不是笨蛋,早在十幾年前就有發明水冷式降溫系統,應用在太陽能板上。事實上,現在的確有若干地區還在利用水冷系統。但是水冷式冷卻具有很多硬傷:不管是需要大量的水來降溫,儲備(水)、運送(水)、馬達(用電)等議題,在未開發或水資源貧瘠的區域,都是很難解決的問題。
冷凝水的誕生
這可讓科學家傷透了一陣子腦筋,要知道特殊的面板材質除外,大多數傳統的太陽能板都是矽製成。而矽電池大概最多能將20%的太陽光轉化成電能,其餘都以廢熱形式散發出,這個動作會讓電池板面本身溫度提升至攝氏40度左右;而板面溫度一旦超過25度,其實就已經開始會下降其電能轉化效率了。
就在近年前,有研究員研發出一種凝膠,可以從空氣中吸收水蒸氣,並使其凝結成可飲用的液態水。其實這種凝膠說穿了也沒什麼了不起,就是一種以氯化鈣與奈米碳管作為原料製成而來的聚合物。氯化鈣極易吸收水氣,本身也易溶於水。腦筋轉得快的科學家此時就認為,環境問題,就該用自然環境本身來解決。
由於此種凝膠在相對涼爽、溼度高的夜晚,會吸收大量水蒸氣;等到白天太陽直射,環境乾燥且高溫時,它就會反過來釋放出水蒸氣,這個過程中會帶走四周的熱能,就跟我們流汗後會覺得比較涼是一樣的道理。
摸蜊仔兼洗褲
在太陽能板背面適當塗上此種凝膠,經過測試結果,在釋放出水分的同時能夠讓面板降溫10度以上,發電效率更可因此提高13%~19%。科學家還額外發現,此時若是用上透明塑料覆蓋,釋放出的蒸汽凝結成液態水,更可被進一步攔截下來引流至專家設計好的儲存容器,這等於變相製造出可供飲用的水,這在乾旱地區可說是好事一件,科學家正在持續讓這種技術更有可行性。