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第17章 向太阳要能源

人类可利用的能源有许多,如风能、水能、电能、热能……比起这些能量来说,太阳能可是它们的小弟弟,但从发展前景看,太阳能却有很大的潜力,前途无量。太阳能,顾名思义就是利用太阳做功产生能量。随着现代科学技术的发展,太阳能产品到处可见,已经走进我们的生活。打开电视,我们可以看到澳大利亚正在举行太阳能汽车比赛。北京申办2008年奥运会,大打环保牌,体育场所许多设备都使用了太阳能。太阳能也走进了人们的生活中,如今每一座住宅楼建成,人们在开始装潢前,首先在楼顶上架一个太阳能热水器。一个个太阳能热水器,像一个个骑士跨坐在楼顶上,十分“神气”,这给人们的生活带来了方便。

在很久之前,太阳能是一个挺神秘的字眼,可如今太阳能逐步走下“神坛”,走入人们的生活。100多年前,人们并不知道如何去开发和利用太阳能。那时的太阳能还只是物理学者或魔术师手中的一张神秘的王牌。

据说古希腊常受到古罗马军队的骚扰和侵略,在科学家阿基米德所生活的时代,他曾受命指挥过一场神奇的战斗。

那时古罗马入侵者都是利用帆船,借着风力进军古希腊。有一次,古罗马入侵者的帆船又出现了,阿基米德让许多妇女在海岸边排成一列,每人手拿一面大镜子,对着太阳把阳光反射到敌船的帆上,使风帆着火,古罗马船队顿时惊惶失措,他们掉转船头逃走了。这是科学家利用太阳能击败敌人的一次成功的海战,但却鲜为人知,当时人们对太阳能的认识还处于一个愚昧阶段。正是这种愚昧使许多魔术师大显身手。

1947年盛夏的一天,法国的巴黎骄阳似火,太阳晒到地面热辣辣的。但在这烈日下的皇家花园里,一群人睁着好奇的眼睛在目睹一场不可思议的表演。一名叫巴封的表演者,他用168块15厘米见方的镜子,从不同的角度把阳光反射集中到一点上,这聚集的阳光真是神奇得很,竟能把60米以外的木材点着,把39米处的铅条和18米以外的银丝熔化。有些小孩子,从老师或家长那里学会一点太阳能知识,然后表演给同学们看,他们会用一个放大镜或老花镜,在太阳下对着火柴棒或纸聚焦,火柴头或纸片就会点着,随后燃烧起来。科学家也正是利用透镜和反射镜的原理,把光转换成热的装置,制成集热器。我国地质人员在野外用的太阳灶,就是利用太阳能集热器制成的设备。太阳能集热器在冬季可用来采暖供热,让人们洗澡、烧饭和取暖;在夏季可做成空调装置,为室内提供温度适宜、凉爽、舒服的环境。还可以用聚集的太阳能加热锅炉中的水或其他工作液体,生成蒸气,以此作动力推动活塞或涡轮运转,这就制成了太阳能发动机。

我们现在看到的人造卫星上有两片巨大的像鸟类翅膀一样的东西,这就是太阳能电池。科学家为了使太阳能源能更加广泛和灵活地使用,他们发明了太阳能电池。1954年,世界上第一个硅太阳能电池在美国贝尔实验室试验成功,并将这种太阳能电池用到“先锋1号”人造地球卫星上。常用的这种太阳能电池是硅太阳电池。一块硅片像纸一样薄,体积小,质量轻,使用寿命长,非常适合在航空航天器上使用。1971年,我国也将自行设计和制造出的硅太阳能电池用到了我国自行发射的第二颗人造卫星“实践1号”上,这种性能可靠的太阳能电池伴随着人造卫星,在太空运行了8年,这说明我国航天技术已达到了世界先进水平。

太阳能硅电池的研制成功并在人造卫星上发挥作用,使人类看到了开发利用太阳能的广阔前景和光明前途。科学家从阿基米德用聚光镜击退罗马船队中受到启发,想到了用太阳能发电。他们在一个高塔的塔顶上装一个锅炉,许许多多的平面镜围在塔的四周地面上,正好把阳光反射到锅炉上。锅炉产生的高温高压蒸汽驱动汽轮机,带动发电机发电。这样就建成了地面太阳能电站。由于这种地面太阳能电站存在着占地面积太大,尤其是夜间和阴雨天气就不能发电等不足。科学家想找一个阳光强烈而又恒定不变的地方,于是他们决定把太阳能电站发射到宇宙空间去,在那里没有遮挡阳光的云层,可以昼夜不停地生产电能。科学家把这样的电站叫做“卫星太阳能电站”。卫星太阳能电站利用太阳能电池把太阳光变成电,通过微波发生器转换成微波,再用大面积的发射天线对准地球发射;地面上有专门的天线接收到微波,再转换成直流电或交流电,供电给用户使用。

太阳能确实已经走进我们的生活。1987年11月,澳大利亚的达尔文城举行了一次奇特的汽车比赛,有25辆形形色色的太阳能汽车,不用一滴燃油跑完了3200公里的全程。太阳能汽车全靠太阳电池作电源。当太阳光照射到车身上的太阳电池板时,根据光电转换原理,立即就能产生直流电,供直流电动机运转,驱动汽车行驶。美国通用汽车公司生产的“日光”太阳能汽车,外形很像一条鱼,速度可达每小时100公里以上,而且从静止开始加速到100公里的时速,只要24秒钟。专家预测太阳能汽车将有着广阔的市场前景。与此同时,人们还在尝试制造太阳能飞机和太阳能轮船。1979年4月,一个阳光明媚的下午,美国飞行员拉里?莫罗在加利福尼亚州的一座机场,驾驶着自己制造的一架太阳能飞机,在约12米的高度飞行了近1000米后缓缓降落。此后,许多国家都在研制太阳能飞机,并不断取得新的突破和进展。1984年,日本有一个技师叫崛江谦一,他制造出世界上第一艘太阳能船,此船每天贮存的太阳能可供太阳能船白天用6小时,晚上用4小时,白天的航速大约为每小时1500米,晚上大约每小时900米。

近年来,太阳能新产品不断问世,如太阳能热水器、太阳能计算器、太阳能钟表等等,太阳能已经走进我们的生活,给我们提供生活方便,我们期待着有更多、更好的太阳能产品走进我们的生活。

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