今年是厦门大学建校一百周年,在一次建校百年的活动中,厦大推出了一款黑科技产品:空气能汽车。这种汽车不用加油,也不用电驱动,只要装入压缩空气就能跑。
不过,在经历了“加水就能跑”的汽车骗局之后,人们变得谨慎起来了。许多人认为,这款所谓的空气能动力汽车也是一场骗局。他们认为,压缩空气虽然可以驱动机械转动输出能量,但是能量是守恒的,外界必须消耗能量才能对空气进行压缩。所以,本质上汽车的能源来自于外界,而不是来自于压缩空气。如果从能量转换的效率来看,把能量存储到压缩空气再释放给汽车,还不如直接用蓄电池好。
在他们的讨论中,这款发明一文不值,只是用来套取研究经费的项目而已,他们甚至认为发明人连中学的物理都不懂,能量守恒都想违背。
事实上,如果单纯从效率来看,空气能汽车确实比不上电动车。但是,空气能汽车却有几个优点是电动车比不上的。众所周知,电动车的核心技术是电池,而电池的价格非常昂贵。目前,电池的生产需要耗费大量的能量,也都会显著污染环境。在电池使用寿命到期后,回收电池也是一个很大的问题,目前还没有健全的机制来处理这些电池。另外,电池对贵金属的依赖也是一个问题。
但是,空气能汽车没有电池,也就没有这些问题。不仅如此,空气能发动机还具备成本低、控制简单的优点。在压缩空气的问题上,这位厦大的发明者表示,可以有多种能量来源对空气进行压缩,例如风能、太阳能等,因此它是相当环保的。
事实上,因为压缩空气的环保特性,许多国家都用它来存储能量。在澳大利亚的一个电池农场,它把压缩空气当成电网稳定电池,它的目标是获取闲时电网的额外能量,然后在用电高峰的时候释放它。
它的工作原理是这样的,电网产生的多余能量驱动空气压缩机运转,对空气进行压缩并储存在工厂中。在用电高峰的时候,工厂会释放压缩空气,而后膨胀的空气驱动涡轮机旋转进行发电。
在这里,肯定会有许多小伙伴会有疑问,能量的转换效率并不是100%,这样一来一回能量不就损失了吗?是的,这样做确实会造成能量损失,但是这却是一种平衡电网负载的好方法。并且转换过程中电能损失为热能,因此只要把这一部分热再合理利用起来,就不会有太大的问题。
在传统上,这个能量转换的过程一直由抽水电站来负责。闲时用抽水机将水抽往高处储存,在用电高峰的时候水再往下冲击涡轮发电。但是,与压缩空气的方法相比,抽水电站需要建在特定的位置,也需要建造大量的混凝土基础设施,这些设施使用了大量的能源,与实现净零目标相违背。
虽然压缩空气能有这么大的好处,但是要把它放在汽车上使用也是一项困难的事情。为了提高汽车的续航旅程,压缩空气的压力必须要尽可能大。但是,这又涉及到安全问题,如何存储这么高压力的气体,这是一个问题。厦大研究团队使用铝合金储气罐,同时它的最外面还有一层碳纤维保护层,这样可以使安全性大大提高。接下来,他们还将做进一步研究,以更好地完善这辆空气能汽车。
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