太阳能新发明

■ 李忠东 编译

太阳能烧结机

日前，来自皇家艺术学院产品设计专业设计的Markus Kayser，设计了一台神奇的机器——太阳能烧结机。它能在全自动的情况下，利用太阳能3D打印机设计模型将沙子转化成玻璃制品。

这台设备由7部分组成：光伏面板、聚焦镜、太阳跟踪器、菲涅尔透镜(用来放大光线)、电池组、电子设备控制装置及用于“办公”的银色帐篷。Kayser将微型“烧结机”置于沙漠深处，充分利用丰富的太阳能资源，而不是传统的激光，有选择性地将沙子变成为高端设计服务的高科技生产原料。

太阳能烧结机先将沙子加热至熔点，然后再将其冷却并凝结成致密体，即玻璃。更神奇的是，烧结机还能根据太阳光照射的方位，自动移动到最合适的位置。无论是玻璃碗，还是玻璃雕塑，甚至玻璃家具，依靠太阳能供电的3D数字打印机都能设计出所需要的任何形状。

整个烧结过程像玻璃器皿物件本身一样美丽动人，当沙子融化时，绚丽多彩的光泽及妙不可言的变化使人们心中呈现出星体在宇宙空间形成的动人画面。Kayser用 “太阳能烧结”出的各种玻璃碗杯和玻璃雕塑正在皇家艺术学院展出，引起轰动。

太阳能激光切割机

Markus Kayser极富有创新意识，继发明了令人惊叹的太阳能烧结机之后，又开发了一种神奇的机器——太阳能激光切割机，该机器使用太阳能供电。激光切割机技术含量低，但在利用太阳能提供动力后，却可在任何有阳光照射的地方进行复杂的工业设计。

太阳能激光切割机将激光聚集于球透镜，在纸张、硬纸板和0.4mm厚的胶合板上可切割出预先程序设定的形状。Kayser通过数控机床上的CAM系统控制切割的形状，数控机床由一个小电机带动工作，同步驱动齿轮高速旋转，整个操作过程使用太阳能供电。

产品设计作为皇家艺术学院硕士课程的一部分，Kayser力图将开发的产品与环保和超前设计有机地融合。据他称，太阳能激光切割机实现了“机器制造、重复生产与设计独特间的巧妙相结合。”

太阳能广告牌

最近，日本理光公司在伦敦M4高速公路上竖起一块巨型“生态板”广告牌，该广告牌由96块太阳电池板和5台风力涡轮机提供电能。当源源不断的可再生能源转化为电力时，广告牌上RIOCH(理光)5个英文字母会闪闪发亮，在很远的地方都能看见。在此之前，理光已在纽约和悉尼安装了类似的广告牌。

理光一直以其领先于世界绿色环保而感到自豪，从2002 年开始就开发出可用于复印机的生物质塑料。理光广告牌的创新，旨在表明其实现零排放的决心。

“几十年来，理光致力于减少公司的碳排放。早在2001年，已在欧洲的工厂实现零废物堆填区。”理光欧洲公司董事长兼首席执行官Steve Saito在一次新闻发布会上指出，“我们还侧重于鼓励其他企业采取可持续发展的商业模式，在使我们的城市、国家和地球变得更美好的同时提高生产效率和利润。”

当然，3块太阳能和风能供电的广告牌不可能会对世界的能源法案产生较大影响。但如果美国纽约曼哈顿时代广场的每块广告牌都采用理光的供电方式，那将会产生完全不同的效果。

另外值得一提的发光二极管(LED)广告牌位于美国37号公路旁英飞凌赛车场，电能完全由太阳电池板提供。57600只LED日光照明灯使得广告牌大放光明，灿烂辉煌，比原广告牌明亮得多，且节能50%。栖息在上面的古怪生物是一个改装过的汽车牛的雕塑，它是赛车场最早的引导标志，一直保留至今。

一个致力于汽车比赛的竞技场为什么会投资这样一个绿色环保项目？英飞凌赛车场总裁兼总经理Steve Page富有远见卓识，显然在努力改进性能驱动更高效的技术设施。安装巨型太阳电池板是体现绿色技术优势最有说服力的案例，使数以万计的赛车迷们了解到他们可能并不熟悉的可再生能源这个领域。

太阳能动态天桥

Sanzpont Arquitectura建筑工作室推出的DSSH Bridge一反钢筋加混凝土的传统模式，运用弹性碳纤维复合材质的双螺旋骨架，使其具有钢缆吊桥的半刚性，从而增强了搭建于两座不同建筑物适应性，提高了对楼板高低、建筑物间距等差异因素的容许值。DSSH Bridge能自动随着人们行走的重心变化，调整支撑点分配，达到“动态应力形变”的目的，因此可更好地抵消人在高处时受到高楼风的影响，减少因两座大楼的差距所产生的压抑，没有“高处不胜寒”的感觉。

DSSH Bridge 除了突出动态形体之外，还加入了许多绿色设计元素，如绿色植被空气净化系统、太阳能自给储电装置和夜间发光二极管(LED)照明等，不同于目前纯粹用于行走的连通桥。现代人因为高压力的工作和生活变得紧张易怒，DSSH Bridge透明桥面底下的绿色植被能净化周围环境的空气，使人们更能亲近大自然，心灵变得平和放松。

DSSH Bridge桥顶铺设折叠式太阳电池板，白天捕捉来自太阳的能量，以满足LED灯夜间美化亮化天桥的用电需求。每当夜幕降临时，LED灯齐放，流光溢彩，将人们带进一个梦幻的世界。

太阳能洗车店

时至今日，越来越多的人意识到洗车会耗费大量水资源，不利于环保。美国康涅狄格州斯坦福德市的一位洗车业主Gregg Mercede决心改变这一现状。不久前，他与Skyline Innovations公司合作，在自己的洗车店屋顶安装了18块太阳能集热器。太阳能集热器将太阳光能转换成热能，加热管道中的冷水，使之变成热水，供洗车使用，每天产生的热水超过100万BTU(英国热量单位)。然后通过水泵将热水输送到车间，喷射到洗车自动传送带的脏车上，其他机器则用肥皂、液体蜡、车轮清洁剂进行冲洗。用热水洗车，需要的水量更少，而且清洗得更干净。

据介绍，Mercede的洗车店大楼太阳能集热器与另一套24个太阳电池协同使用，功率高达4kW，用来补充电力需求，为洗车店的照明、加热、空调装置灯和洗车设备等提供电能，节约能耗约50%。这家绿色洗车具有强烈的环保意识，其商业效益良好。因使用太阳能，降低能源消耗有助于降低成本，洗车价格极具竞争力。Mercede表示，选择太阳能，是“希望提供最干净的车，同时又能对环境产生积极的影响。”

设在华盛顿的Skyline Innovations公司老板Mike Healy表示：“太阳能采暖技术有很广阔的应用前景，希望能将太阳能设备用于更多的洗车店。”

太阳能厨房餐厅

印度以美食闻名于世，在任何印度家庭里，厨房被认为是神圣的地方。现在印度又以拥有世界上最大的太阳能厨房而骄傲。它是印度库马利斯世界心灵大学和德国太阳能桥公司投资500万美元的“杰作”，属于印度政府新能源和可再生能源部(MNRE)的一个特别示范项目的一部分。

太阳能厨房坐落在拉贾斯坦邦海拔1219m以上的阿布山附近，拥有6个模块太阳能蒸煮系统，安装了84个抛物面天线聚光密闭式接收器，每个反射面积为9.2m2，通过特制的白色玻璃片把阳光反射到接收器上。蒸汽由总管道收集，做饭时经过绝缘管到达厨房的煮饭容器。

太阳能系统产生的温度高达650℃，每天可产生3500～4000kg蒸汽，将放在200～400L容量炊具里的食物煮熟。太阳能厨房每天可满足2万人进餐，在太阳辐射最强时，甚至能为38500人提供饭菜。

在2011年意大利米兰设计周上，由芬兰啤酒公司Lapin Kulta赞助、加泰罗尼亚设计师Mart’QuixŽ和芬兰家美食Antto Melasniemi合作开发的The Lapin Kulta厨房餐厅别具一格。这是一种太阳能供电的移动厨房餐厅，旨在进行一次绿色美食的实验。它已在欧洲12个城市展出，很引人注目。

完全依靠两个浓缩的太阳能盘，放置在 Lapin Kulta厨房餐厅中心的巨型聚光太阳能锅把美味佳肴加热煮熟，有些像通过卫星发射电视节目一样。比起化石燃料，可再生能源的优越性毋庸置疑，但在实际应用中往往要克服一些困难。事实证明，太阳能烹饪的饭菜，和用其他形式能源烹饪的饭菜口味和质地完全不同。部分原因是太阳能同时加热整个食物，而不是把热量集中在平底锅的底部。用太阳能烹饪还需要一定的灵活性，当太阳炽烈时，可很快地将饭菜做好；当阳光不太强烈时，则需要较长的烹饪时间；夜间和阴雨天对厨师的挑战更大，要么完全取消当天饭菜的计划，要么烹饪不需要大量加热的饭菜或沙拉等凉拌菜。