從社區(qū)“太陽(yáng)能花園”、咖啡渣加工的燃料、捕捉馬路上的汽車(chē)產(chǎn)生的氣流的風(fēng)力發(fā)電機(jī)，到插入土壤就能給手機(jī)充電的裝置，8位年輕的發(fā)明家通過(guò)他們創(chuàng)新構(gòu)想為綠色清潔能源提供了更多選擇

●D a v i dA m st e r -Ols z e ws k i的“太陽(yáng)能花園”讓無(wú)法安裝屋頂電池板的用戶(hù)也能投資太陽(yáng)能。

●三位智利女士的發(fā)明利用了經(jīng)植物光合作用轉(zhuǎn)化后流入土壤的太陽(yáng)能。

●I n n aB ra ve rma n公司建造了歐洲首個(gè)連接電網(wǎng)的波能電站。

●今年，A rth u rK a y的“生物豆”公司可以將全英國(guó)10 %的咖啡渣加工成燃料。

●如果J o hnD a b iri的構(gòu)想得到證實(shí)，差點(diǎn)被淘汰的小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)將卷土重來(lái)。

●S anw alMu n e e r在賽車(chē)跑道邊萌生了利用飛馳汽車(chē)產(chǎn)生的氣流的靈感。

從社區(qū)“太陽(yáng)能花園”、咖啡渣加工的燃料、捕捉馬路上的汽車(chē)產(chǎn)生的氣流的風(fēng)力發(fā)電機(jī)，到插入土壤就能給手機(jī)充電的裝置，8位年輕的發(fā)明家通過(guò)他們創(chuàng)新構(gòu)想為綠色清潔能源提供了更多選擇。

靈感可能來(lái)自最古怪的地方。在很多情況下，思想的火花可能在最平凡的時(shí)候迸發(fā)。但是真正的創(chuàng)新者和我們這些凡人的最大區(qū)別在于，發(fā)明家會(huì)抓住偶爾萌生的點(diǎn)子，緊追不放，而我們大多數(shù)人因?yàn)閼械盟伎级艞夀D(zhuǎn)瞬即逝的靈感。

本文中介紹的八位年輕發(fā)明家的靈感也源于最尋常的場(chǎng)合。其中一人收到母親的一句評(píng)論的啟發(fā)自己創(chuàng)業(yè)。另一人的偉大創(chuàng)意源于一杯陳咖啡。第三人在跑道邊突然迸發(fā)靈感。還有一人在觀看魚(yú)群游動(dòng)的時(shí)候大徹大悟。還有三位智利女士因?yàn)槭謾C(jī)沒(méi)電激發(fā)了她們的發(fā)明天賦。

1太陽(yáng)能花園

大衛(wèi)·阿姆斯特-歐斯祖斯基很慶幸聽(tīng)了媽媽的話(huà)。

幾年前，在為加州一家能源公司工作時(shí)，母親對(duì)他說(shuō)，希望使用太陽(yáng)能，但不能接受將電池板安裝在房頂上。母親的這句評(píng)論讓他開(kāi)始思考。

不久之后，他聽(tīng)說(shuō)科羅拉多州通過(guò)一條支持“社區(qū)太陽(yáng)能”的新法律。得知這一消息后，29歲的阿姆斯特-歐斯祖斯基搬回了科羅拉多州斯普林斯市并創(chuàng)建了一家名為SunShare（分享太陽(yáng)）的公司，開(kāi)始推行“太陽(yáng)能花園”———類(lèi)似社區(qū)花園，不同的是業(yè)主或企業(yè)無(wú)需照顧植物，而是購(gòu)買(mǎi)太陽(yáng)能電池板的股份。然后，根據(jù)電池板的發(fā)電量獲得電費(fèi)積分。如果發(fā)電量大于用電量，剩余積分計(jì)入下個(gè)月電費(fèi)。

SunShare的第一個(gè)太陽(yáng)能花園位于斯普林斯市郊區(qū)，是全美最早一批社區(qū)太陽(yáng)能花園之一，很快就推廣開(kāi)來(lái)。短短3個(gè)月內(nèi)，公司將太陽(yáng)能電池板賣(mài)給了300位顧客。公司將總部遷到丹佛地區(qū)，又建立了多個(gè)太陽(yáng)能花園。2014年，SunShare明尼蘇達(dá)州辦事處開(kāi)業(yè)。與此同時(shí)，由于太陽(yáng)能的成本不斷下跌，而很多業(yè)主和租戶(hù)無(wú)法安裝屋頂電池板，太陽(yáng)能花園在美國(guó)迅速流行開(kāi)來(lái)。目前已經(jīng)有89個(gè)社區(qū)太陽(yáng)能分享項(xiàng)目在美國(guó)25個(gè)州啟動(dòng)。

2海洋波能開(kāi)發(fā)

在可再生能源開(kāi)發(fā)方面，風(fēng)能和太陽(yáng)能吸引了大多數(shù)人的注意力，海浪則少人關(guān)注。因娜·布雷弗曼決定改變這一現(xiàn)狀。

29歲的布雷弗曼是E coW ave Pow er（生態(tài)波能）公司的創(chuàng)始人兼市場(chǎng)總監(jiān)。這家以色列公司已經(jīng)成為海浪能源利用領(lǐng)域的世界領(lǐng)導(dǎo)者。大海的波浪源源不斷，永不停息，不受白天和夜晚的影響，是潛力巨大的可再生能源。Eco W ave Pow er的技術(shù)首先將波浪的動(dòng)能轉(zhuǎn)化成壓力，用于推動(dòng)發(fā)電機(jī)。理論上，一座不到0.5平方英里的海洋波能發(fā)電站的發(fā)電量足以滿(mǎn)足2萬(wàn)戶(hù)的電力需求。然而這一技術(shù)也存在不少障礙，比如高昂的成本、輸送電能的海上線(xiàn)纜可能對(duì)海洋生物造成危害，當(dāng)然，如何設(shè)計(jì)出能夠高效捕捉海浪動(dòng)能的浮標(biāo)也是個(gè)艱巨的挑戰(zhàn)。經(jīng)過(guò)多年開(kāi)發(fā)測(cè)試不同設(shè)計(jì)方案后，EcoW ave Pow er終于推出兩款裝置，“W ave Clapper”（波浪拍板）和“Pow erWing”（動(dòng)力翼）。它們可自動(dòng)適應(yīng)不同波浪高度，確保更穩(wěn)定的能源生產(chǎn)，還裝有傳感器，檢測(cè)來(lái)襲風(fēng)暴，調(diào)整浮標(biāo)高度，避免設(shè)備損害。

5月末，這些創(chuàng)新的波能捕捉裝置被安裝在直布羅陀海岸一個(gè)小型突堤上，開(kāi)始試運(yùn)行。這是歐洲首個(gè)連接電網(wǎng)的波能電站。下一個(gè)Eco W ave Pow er可能建在中國(guó)沿海，公司已經(jīng)開(kāi)始了和中國(guó)海洋大學(xué)的合作。

3游魚(yú)和風(fēng)能

提到風(fēng)能，人們立刻會(huì)聯(lián)想到巨大的渦輪機(jī)。但斯坦福大學(xué)科學(xué)家約翰·達(dá)比瑞多年前就提出，使用密集排列的小型垂直軸渦輪機(jī)可能是更好的方案。

這一切要從達(dá)比瑞的另一項(xiàng)研究說(shuō)起。在加州理工大學(xué)任教時(shí)，達(dá)比瑞注意到，相比單獨(dú)行動(dòng)的魚(yú)兒，魚(yú)群中的魚(yú)所受的海水阻力更小。這讓他開(kāi)始思考，如果模仿魚(yú)群排列風(fēng)力渦輪機(jī)，是否會(huì)取得類(lèi)似的效果。

他的理論顯然不適合常見(jiàn)的頂端有旋轉(zhuǎn)葉片的大型風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)。這種發(fā)電機(jī)相互不能靠得太近，否則會(huì)產(chǎn)生亂流，降低發(fā)電效率。但距離限制導(dǎo)致大量空間浪費(fèi)，有時(shí)兩個(gè)渦輪機(jī)相距達(dá)1英里。

于是，達(dá)比瑞開(kāi)始研究參照魚(yú)群游動(dòng)模式的呈鉆石形排列的小型蝸輪機(jī)。如果他的推斷正確，這種高30英尺（而非300英尺）的垂直軸渦輪機(jī)可近距離密集排列，遠(yuǎn)比傳統(tǒng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)節(jié)省空間和土地。今年春天，達(dá)比瑞發(fā)表了支持這一理論的研究報(bào)告，提出如果在傳統(tǒng)風(fēng)電場(chǎng)的空隙安裝這種成組排列的小型垂直軸蝸輪機(jī)，可提高總風(fēng)電產(chǎn)量32%，還能讓大型蝸輪機(jī)的效率提高10%.

雖然目前還只有電腦模擬結(jié)果的支持，最終，達(dá)比瑞的方法可能讓小型蝸輪機(jī)重獲新生。按照傳統(tǒng)的排列方式，小型蝸輪機(jī)效率太低，幾乎被完全淘汰。如果小型蝸輪機(jī)成功復(fù)興，達(dá)比瑞說(shuō)，它們還有另外一個(gè)好處：對(duì)鳥(niǎo)類(lèi)和其他野生動(dòng)物的威脅較小。

4咖啡渣能量

阿瑟·凱伊的人生因一杯咖啡發(fā)生變化。他注意到一杯過(guò)夜的陳咖啡的表面出現(xiàn)了一層油膜，“這東西是從哪冒出來(lái)的？”帶著這個(gè)問(wèn)題，他做了些研究，發(fā)現(xiàn)咖啡的卡路里含量高于木材，能釋放能量。

于是凱伊（現(xiàn)年25歲）果斷結(jié)束了自己短暫的建筑師生涯，創(chuàng)建了一家叫Bio-Bean（生物豆）的公司，致力于變廢為寶，將咖啡渣變成能源。今天，這家總部位于倫敦的公司從全英國(guó)的咖啡店、餐廳、寫(xiě)字樓和火車(chē)站收集咖啡渣，將它們加工成燃料小球，用做廚房燃料或是給大樓供暖。

凱伊估計(jì)，今年，“生物豆”公司可以將全英國(guó)10%的咖啡渣（約5萬(wàn)噸）加工成可燃產(chǎn)品。除了燃料球，公司還推出了燒烤用的咖啡油磚和壁爐用的咖啡圓木。這種咖啡渣加工的燃料在燃燒時(shí)并不會(huì)散發(fā)咖啡的味道，但這并不是重點(diǎn)。凱伊認(rèn)為，在人們?nèi)拥舻睦写嬖诤芏鄾](méi)有開(kāi)發(fā)的潛能。事實(shí)上，“生物豆”正在研發(fā)另一種生物柴油燃料，按照他的設(shè)想，在不久的將來(lái)，這種用咖啡渣加工的燃油將用于驅(qū)動(dòng)倫敦的公交車(chē)。

5用土壤充電

在高度聯(lián)通的現(xiàn)代社會(huì)，手機(jī)沒(méi)電可能讓一些人產(chǎn)生絕望的想法。“為什么這些樹(shù)上就不能安一個(gè)插座呢？”卡米拉·拉普切奇對(duì)好友伊芙林·阿拉維拉和卡羅琳娜·格雷羅說(shuō)。當(dāng)時(shí)三人的手機(jī)都沒(méi)電了。

大多數(shù)人都會(huì)一笑了之，將發(fā)電樹(shù)木的想法拋之腦后。但這三位智利學(xué)生不肯罷休。做了一些研究后，她們發(fā)現(xiàn)這并非異想天開(kāi)。植物通過(guò)光合作用將陽(yáng)光轉(zhuǎn)化成化學(xué)能，其中部分能量流入周?chē)耐寥?。三人發(fā)明了E-K aia裝置收集這部分流入土壤的能量。

E-K aia包括一個(gè)生物回路和一個(gè)捕捉土壤中的電子的電極。使用時(shí)只需將它放到土中，就收集電能，且不會(huì)傷害周?chē)闹参?。雖然只有5伏特，已經(jīng)足夠給手機(jī)、LED燈或風(fēng)扇使用，約1個(gè)半小時(shí)就能給手機(jī)充滿(mǎn)電。在智利經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)署的資助下，三位女士（現(xiàn)在都成了工程師）希望年底前將這款產(chǎn)品推向市場(chǎng)。

6捕捉公路氣流

幾年前，桑瓦·穆內(nèi)爾在馬來(lái)西亞賽車(chē)跑邊，感到飛馳而過(guò)的汽車(chē)產(chǎn)生的氣流。他開(kāi)始思考，也許可以將這種快速移動(dòng)的車(chē)輛產(chǎn)生的氣流利用起來(lái)。不久，這個(gè)想法變成了一家名叫“Capture M obility”（移動(dòng)捕捉）的初創(chuàng)公司。

公司的產(chǎn)品是一款螺旋形渦輪機(jī)，安裝在公路中央隔離帶或高速公路沿線(xiàn)，專(zhuān)門(mén)捕捉路過(guò)車(chē)輛產(chǎn)生的氣流，將其轉(zhuǎn)化為電能。除了附帶小型太陽(yáng)能電池板，這款裝置還配備了可拆卸過(guò)濾器，幫助清除車(chē)輛產(chǎn)生的部分污染物。電池完全充滿(mǎn)后可提供1千瓦電能，夠兩盞燈或一臺(tái)電扇使用40小時(shí)。穆內(nèi)爾設(shè)想，在未來(lái)，這發(fā)明能夠?yàn)榘l(fā)展中國(guó)家的鄉(xiāng)村地區(qū)提供電力，在城市中則可為交通燈或公路標(biāo)志供電。

去年，穆內(nèi)爾的公司從巴基斯坦遷到蘇格蘭，它的第一個(gè)渦輪發(fā)電機(jī)正在蘇格蘭東部海港丹地的某條公路上接受測(cè)試。