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加拿大企業(yè)家戈德索爾一直夢(mèng)想打造一艘太陽(yáng)能飛艇，用于向非洲邊遠(yuǎn)地區(qū)運(yùn)輸物資。現(xiàn)在這個(gè)夢(mèng)想即將成為現(xiàn)實(shí)。 在戰(zhàn)火紛飛的中非民主剛果共和國(guó)的熱帶雨林上空，一艘太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)的飛艇正在飛行，它好像剛剛從科幻影片中飛出來(lái)，對(duì)大多數(shù)人而言，這大概是一幅很難想象的畫面。然而，過(guò)去30年，這一直是加拿大企業(yè)家杰伊·戈德索爾的愿望。從高中時(shí)代開(kāi)始，他就夢(mèng)想著建造一艘太陽(yáng)能飛艇，用于向非洲邊遠(yuǎn)地區(qū)投放物資。現(xiàn)在，他的這個(gè)宏偉計(jì)劃開(kāi)始看到實(shí)現(xiàn)的希望。 “飛艇的歷史比無(wú)線電和汽車還要悠久，”戈德索爾說(shuō)，“但是還沒(méi)有人嘗試過(guò)飛艇的這種用途。”為了實(shí)現(xiàn)夢(mèng)想，他在多倫多創(chuàng)建了太陽(yáng)能飛艇（SolarShip）公司。 戈德索爾的飛艇是傳統(tǒng)飛機(jī)和飛艇的結(jié)合體，飛艇的頂部鋪滿太陽(yáng)能電板，提供一個(gè)電動(dòng)馬達(dá)所需全部動(dòng)力，馬達(dá)帶動(dòng)螺旋推進(jìn)器，為飛艇的起飛、巡航和降落提供必要?jiǎng)恿Α＞薮蟮臍馇騼?nèi)部將填滿氦氣。氦氣的浮力可抵消太陽(yáng)能電板的重量。
這艘太陽(yáng)能飛艇的最大優(yōu)勢(shì)是它能在幾乎任何地方降落。可以抵達(dá)地球上交通最困難的地方。不同于飛機(jī)或傳統(tǒng)飛艇，足球場(chǎng)大小的地方就能滿足它的起飛和降落。這樣的地方在非洲幾乎都可以找到。 迄今為止，戈德索爾的公司已經(jīng)成功制造出3艘大小各異的太陽(yáng)能飛艇，用于在加拿大北部荒涼地區(qū)運(yùn)送物資。這一切讓戈德索爾相信，他的飛艇是向非洲邊遠(yuǎn)地區(qū)運(yùn)送重要物資的絕佳選擇。 運(yùn)送藥物、疫苗等緊急救援物品的最大挑戰(zhàn)是通路。小型叢林飛機(jī)和悍馬越野車一直被用于向最閉塞的地區(qū)運(yùn)送人道救援物資，但它們能夠抵達(dá)的地方也是有限的。比如，在民主剛果共和國(guó)的東部，茂密的叢林和連綿的群山使得最小型的飛機(jī)也很難找到降落地點(diǎn)。多數(shù)鄉(xiāng)村道路都是季節(jié)性的。在雨季，也是瘧疾、登革熱、霍亂等致命疾病傳播最迅速的季節(jié)，這些道路根本無(wú)法行駛。如果汽車被困，或者汽油耗光，整批冷藏的疫苗（必須保存在一定溫度之下）都會(huì)報(bào)廢。 即使沒(méi)有道路和跑道，太陽(yáng)能飛艇也可將重要物資送到這些密林地區(qū)。戈德索爾說(shuō)，它可以解決“最后一英里問(wèn)題”（原來(lái)用于形容讓邊遠(yuǎn)用戶連接上通信網(wǎng)絡(luò)的困難）。在國(guó)際救援世界里，解決最后一英里的問(wèn)題往往意味著生與死的差別。 “這個(gè)項(xiàng)目的目的是運(yùn)送藥品，挽救人們的生命，”戈德索爾的前同班同學(xué)，來(lái)自布隆迪的邁克爾·魯格瑪在一個(gè)太陽(yáng)能飛艇籌款視頻中說(shuō)，“對(duì)此，我有深切體會(huì)。我的弟弟在距離布瓊布拉（布隆迪首都）80公里外的地方突發(fā)疾病，他急需藥品救治，但卻沒(méi)有等到。” 雖然有著良好的意圖，但一艘巨大的太陽(yáng)能飛艇是否真能解決非洲的問(wèn)題？誰(shuí)來(lái)為這艘昂貴的飛艇買單？坦噶尼喀湖漂浮健康診所（一個(gè)用小船向包括剛果東部在內(nèi)的坦噶尼喀湖周圍地區(qū)提供醫(yī)療服務(wù)的組織）創(chuàng)始人艾米·萊曼醫(yī)生表達(dá)了她的疑慮。她認(rèn)為，一艘人們從沒(méi)見(jiàn)過(guò)巨大的不明飛行物也許會(huì)讓一些社區(qū)不知所措。“剛果西部不是一個(gè)外人可以隨便進(jìn)入的地方。” 萊曼醫(yī)生的組織使用的多是小船，但他們希望最終能夠建造一艘大船。然而，他們卻在等待恰當(dāng)?shù)臅r(shí)機(jī)。“因?yàn)槲覀冃枰群彤?dāng)?shù)厣鐓^(qū)熟悉，建立合作關(guān)系。”即使使用暢通無(wú)阻的空中飛艇，同樣也需要先和當(dāng)?shù)厝私⑿湃巍?/font> 但SolarShip并非一個(gè)救援組織，而是一家有著社會(huì)良知的飛艇制造公司，目標(biāo)是向人道組織或政府出租或出售一種新型運(yùn)輸工具。然而，他們也許同樣會(huì)發(fā)現(xiàn)，非洲并非他們理想的市場(chǎng)。 首先，太陽(yáng)能飛艇并不便宜。一艘30米長(zhǎng)、可載重500公斤（足夠裝載2000人的小鎮(zhèn)使用的藥品）的飛艇售價(jià)100萬(wàn)美元，月租金3萬(wàn)美元。雖然比售價(jià)超過(guò)500萬(wàn)美元的新型叢林飛機(jī)要便宜很多，對(duì)于貧困的非洲而言依然是一筆不菲的開(kāi)支。 “這個(gè)價(jià)格顯然是針對(duì)大機(jī)構(gòu)和基金會(huì)的，”萊曼醫(yī)生說(shuō)，“但它們往往并非是那些填補(bǔ)‘最后一英里’空白的人。真正深入最前線，知道哪里有足球場(chǎng)的通常是那些小型的草根組織。”她說(shuō)其他類似的嘗試———比如用無(wú)人機(jī)網(wǎng)絡(luò)承擔(dān)類似人道運(yùn)輸任務(wù)的matternet計(jì)劃———也面臨同樣的問(wèn)題。 此外，氦氣也是個(gè)問(wèn)題。氦氣作為天然氣開(kāi)采的副產(chǎn)品，在最近幾年價(jià)格漲了一倍多。充滿一個(gè)容量相當(dāng)于500個(gè)氣球的氣艙所需的氦氣價(jià)格從95美元漲到了200美元。雖然在幾乎每個(gè)非洲城市都可以找到賣氣球的商販，但創(chuàng)造一個(gè)可維持一支飛艇運(yùn)輸隊(duì)運(yùn)作的氦氣供應(yīng)鏈卻不容易，更不會(huì)便宜。 AirshipVentures公司曾經(jīng)在加州經(jīng)營(yíng)著世界最大的客運(yùn)飛艇ZeppelinEureka（齊柏林尤里卡）。這艘豪華飛艇主要在加州北部運(yùn)送游客，去年，在經(jīng)營(yíng)4年后被迫停業(yè)。公司宣稱結(jié)業(yè)原因?yàn)椤叭蚝舛倘薄睂?dǎo)致公司運(yùn)營(yíng)成本增加，加上長(zhǎng)期贊助商的退出。 相比乘坐豪華飛艇旅游，運(yùn)輸人道物資顯然更高尚，也更可能贏得資助，但太陽(yáng)能飛艇同樣可能遭遇類似挑戰(zhàn)。 去年，太陽(yáng)能飛艇公司在群眾集資網(wǎng)站IndieGoGo上公開(kāi)為他們的“非洲任務(wù)”籌集資金，目標(biāo)為100萬(wàn)美元。遵循戈德索爾的理想，飛艇將從開(kāi)普敦出發(fā)，經(jīng)過(guò)維多利亞湖，每500公里停留一次，向周圍村莊運(yùn)送最新藥品。在距離最后期限還有20天時(shí)，他們才籌集到總計(jì)6500美元。然而，戈德索爾說(shuō)，如果公開(kāi)籌款失敗，已經(jīng)有投資者表示愿意提供100萬(wàn)美元。 “很多人曾經(jīng)嘗試讓飛艇再度復(fù)興，”戈德索爾說(shuō)，“但是由于技術(shù)局限，最終這些項(xiàng)目都半途而廢。當(dāng)你嘗試用新技術(shù)挑戰(zhàn)重力時(shí)，一切都必須經(jīng)過(guò)仔細(xì)檢驗(yàn)，然后才能把它送上天。” 那么，他們憑什么能在其他人失敗的地方獲得成功？“堅(jiān)持不懈”，他說(shuō)，“我們建造，實(shí)驗(yàn)，建造，實(shí)驗(yàn)，反復(fù)嘗試，現(xiàn)在終于掌握了正確方法。”(南都網(wǎng))
加利福尼亞州大學(xué)戴維斯分校（ University of California， Davis）研究人員發(fā)現(xiàn)，運(yùn)用一種奇異形式的硅材料可以大幅提高太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)換效率。 研究人員對(duì)此進(jìn)行了計(jì)算機(jī)仿真模擬實(shí)驗(yàn)，并將研究論文發(fā)表在世界聞名的物理學(xué)頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊《物理評(píng)論快報(bào)》（Physical Review Letters）2013年1月25日期刊上。 加州大學(xué)戴維斯分校化學(xué)教授（論文作者之一）Giulia Galli表示，傳統(tǒng)太陽(yáng)能電池每個(gè)光子可產(chǎn)生一個(gè)電子空穴對(duì)。理論上，傳統(tǒng)太陽(yáng)能電池最高轉(zhuǎn)換效率為33%。但如今，這一激動(dòng)人心的新途徑可以提升電池轉(zhuǎn)換效率，；令每個(gè)光子產(chǎn)生一個(gè)以上的電子穴對(duì)。 最高轉(zhuǎn)換效率可提升至42% 加州大學(xué)戴維斯分校博士后研究員Stefan Wippermann表示：“該方案可令電池的轉(zhuǎn)換效率提升至42%，遠(yuǎn)超當(dāng)前太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)換效率。這可是一個(gè)大事件。” Wippermann補(bǔ)充道：“事實(shí)上，我們有理由相信如果拋物柱面鏡被采用，將太陽(yáng)光集中在這類新型太陽(yáng)能電池中，轉(zhuǎn)換效率可達(dá)70%。” 研究人員模擬了這個(gè)名為硅BC8的硅結(jié)構(gòu)變化行為。該硅結(jié)構(gòu)在高壓下形成，在常壓下呈現(xiàn)穩(wěn)定狀態(tài)，這點(diǎn)類似于金剛石。 這一計(jì)算機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)在勞倫斯柏克萊實(shí)驗(yàn)室（Lawrence Berkeley Laboratory）旗下國(guó)家能源研究科學(xué)超級(jí)計(jì)算中心運(yùn)行，并獲得1000萬(wàn)小時(shí)的超級(jí)計(jì)算機(jī)時(shí)間。 模擬結(jié)果顯示，即使暴露于可見(jiàn)光之下，硅BC8的納米粒子每個(gè)光子也可產(chǎn)生多個(gè)電子穴對(duì)。 加州大學(xué)戴維斯分校物理教授（論文作者之一）Gergely Zimanyi表示：“這不僅僅是一個(gè)學(xué)術(shù)實(shí)驗(yàn)。據(jù)Harvard-MIT論文顯示，當(dāng)普通硅太陽(yáng)能電池受到激光照射，產(chǎn)生的能源所爆發(fā)的局部壓力足以促使BC8納米晶體的形成。因此，現(xiàn)有太陽(yáng)能電池的激光或化學(xué)壓力處理很可能會(huì)制造出效率更高的電池。” 論文的另兩位作者為匈牙利布達(dá)佩斯大學(xué) （Budapest University）技術(shù)經(jīng)濟(jì)系學(xué)生的Marton Voros與Adam Gali。(Solarzoom) |
