加拿大企業家戈德索爾一直夢想打造一艘太陽能飛艇,用于向非洲邊遠地區運輸物資。現在這個夢想即將成為現實。 在戰火紛飛的中非民主剛果共和國的熱帶雨林上空,一艘太陽能驅動的飛艇正在飛行,它好像剛剛從科幻影片中飛出來,對大多數人而言,這大概是一幅很難想象的畫面。然而,過去30年,這一直是加拿大企業家杰伊·戈德索爾的愿望。從高中時代開始,他就夢想著建造一艘太陽能飛艇,用于向非洲邊遠地區投放物資。現在,他的這個宏偉計劃開始看到實現的希望。 “飛艇的歷史比無線電和汽車還要悠久,”戈德索爾說,“但是還沒有人嘗試過飛艇的這種用途。”為了實現夢想,他在多倫多創建了太陽能飛艇(SolarShip)公司。 戈德索爾的飛艇是傳統飛機和飛艇的結合體,飛艇的頂部鋪滿太陽能電板,提供一個電動馬達所需全部動力,馬達帶動螺旋推進器,為飛艇的起飛、巡航和降落提供必要動力。巨大的氣球內部將填滿氦氣。氦氣的浮力可抵消太陽能電板的重量。
這艘太陽能飛艇的最大優勢是它能在幾乎任何地方降落。可以抵達地球上交通最困難的地方。不同于飛機或傳統飛艇,足球場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成功制造出3艘大小各異的太陽能飛艇,用于在加拿大北部荒涼地區運送物資。這一切讓戈德索爾相信,他的飛艇是向非洲邊遠地區運送重要物資的絕佳選擇。 運送藥物、疫苗等緊急救援物品的最大挑戰是通路。小型叢林飛機和悍馬越野車一直被用于向最閉塞的地區運送人道救援物資,但它們能夠抵達的地方也是有限的。比如,在民主剛果共和國的東部,茂密的叢林和連綿的群山使得最小型的飛機也很難找到降落地點。多數鄉村道路都是季節性的。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,這些道路根本無法行駛。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)都會報廢。 即使沒有道路和跑道,太陽能飛艇也可將重要物資送到這些密林地區。戈德索爾說,它可以解決“最后一英里問題”(原來用于形容讓邊遠用戶連接上通信網絡的困難)。在國際救援世界里,解決最后一英里的問題往往意味著生與死的差別。 “這個項目的目的是運送藥品,挽救人們的生命,”戈德索爾的前同班同學,來自布隆迪的邁克爾·魯格瑪在一個太陽能飛艇籌款視頻中說,“對此,我有深切體會。我的弟弟在距離布瓊布拉(布隆迪首都)80公里外的地方突發疾病,他急需藥品救治,但卻沒有等到。” 雖然有著良好的意圖,但一艘巨大的太陽能飛艇是否真能解決非洲的問題?誰來為這艘昂貴的飛艇買單?坦噶尼喀湖漂浮健康診所(一個用小船向包括剛果東部在內的坦噶尼喀湖周圍地區提供醫療服務的組織)創始人艾米·萊曼醫生表達了她的疑慮。她認為,一艘人們從沒見過巨大的不明飛行物也許會讓一些社區不知所措。“剛果西部不是一個外人可以隨便進入的地方。” 萊曼醫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,他們卻在等待恰當的時機。“因為我們需要先和當地社區熟悉,建立合作關系。”即使使用暢通無阻的空中飛艇,同樣也需要先和當地人建立信任。 但SolarShip并非一個救援組織,而是一家有著社會良知的飛艇制造公司,目標是向人道組織或政府出租或出售一種新型運輸工具。然而,他們也許同樣會發現,非洲并非他們理想的市場。 首先,太陽能飛艇并不便宜。一艘30米長、可載重500公斤(足夠裝載2000人的小鎮使用的藥品)的飛艇售價100萬美元,月租金3萬美元。雖然比售價超過500萬美元的新型叢林飛機要便宜很多,對于貧困的非洲而言依然是一筆不菲的開支。 “這個價格顯然是針對大機構和基金會的,”萊曼醫生說,“但它們往往并非是那些填補‘最后一英里’空白的人。真正深入最前線,知道哪里有足球場的通常是那些小型的草根組織。”她說其他類似的嘗試———比如用無人機網絡承擔類似人道運輸任務的matternet計劃———也面臨同樣的問題。 此外,氦氣也是個問題。氦氣作為天然氣開采的副產品,在最近幾年價格漲了一倍多。充滿一個容量相當于500個氣球的氣艙所需的氦氣價格從95美元漲到了200美元。雖然在幾乎每個非洲城市都可以找到賣氣球的商販,但創造一個可維持一支飛艇運輸隊運作的氦氣供應鏈卻不容易,更不會便宜。 AirshipVentures公司曾經在加州經營著世界最大的客運飛艇ZeppelinEureka(齊柏林尤里卡)。這艘豪華飛艇主要在加州北部運送游客,去年,在經營4年后被迫停業。公司宣稱結業原因為“全球氦氣短缺”導致公司運營成本增加,加上長期贊助商的退出。 相比乘坐豪華飛艇旅游,運輸人道物資顯然更高尚,也更可能贏得資助,但太陽能飛艇同樣可能遭遇類似挑戰。 去年,太陽能飛艇公司在群眾集資網站IndieGoGo上公開為他們的“非洲任務”籌集資金,目標為100萬美元。遵循戈德索爾的理想,飛艇將從開普敦出發,經過維多利亞湖,每500公里停留一次,向周圍村莊運送最新藥品。在距離最后期限還有20天時,他們才籌集到總計6500美元。然而,戈德索爾說,如果公開籌款失敗,已經有投資者表示愿意提供100萬美元。 “很多人曾經嘗試讓飛艇再度復興,”戈德索爾說,“但是由于技術局限,最終這些項目都半途而廢。當你嘗試用新技術挑戰重力時,一切都必須經過仔細檢驗,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?“堅持不懈”,他說,“我們建造,實驗,建造,實驗,反復嘗試,現在終于掌握了正確方法。”(南都網)
加利福尼亞州大學戴維斯分校( University of California, Davis)研究人員發現,運用一種奇異形式的硅材料可以大幅提高太陽能電池的轉換效率。 研究人員對此進行了計算機仿真模擬實驗,并將研究論文發表在世界聞名的物理學頂級學術期刊《物理評論快報》(Physical Review Letters)2013年1月25日期刊上。 加州大學戴維斯分校化學教授(論文作者之一)Giulia Galli表示,傳統太陽能電池每個光子可產生一個電子空穴對。理論上,傳統太陽能電池最高轉換效率為33%。但如今,這一激動人心的新途徑可以提升電池轉換效率,;令每個光子產生一個以上的電子穴對。 最高轉換效率可提升至42% 加州大學戴維斯分校博士后研究員Stefan Wippermann表示:“該方案可令電池的轉換效率提升至42%,遠超當前太陽能電池的轉換效率。這可是一個大事件。” Wippermann補充道:“事實上,我們有理由相信如果拋物柱面鏡被采用,將太陽光集中在這類新型太陽能電池中,轉換效率可達70%。” 研究人員模擬了這個名為硅BC8的硅結構變化行為。該硅結構在高壓下形成,在常壓下呈現穩定狀態,這點類似于金剛石。 這一計算機仿真實驗在勞倫斯柏克萊實驗室(Lawrence Berkeley Laboratory)旗下國家能源研究科學超級計算中心運行,并獲得1000萬小時的超級計算機時間。 模擬結果顯示,即使暴露于可見光之下,硅BC8的納米粒子每個光子也可產生多個電子穴對。 加州大學戴維斯分校物理教授(論文作者之一)Gergely Zimanyi表示:“這不僅僅是一個學術實驗。據Harvard-MIT論文顯示,當普通硅太陽能電池受到激光照射,產生的能源所爆發的局部壓力足以促使BC8納米晶體的形成。因此,現有太陽能電池的激光或化學壓力處理很可能會制造出效率更高的電池。” 論文的另兩位作者為匈牙利布達佩斯大學 (Budapest University)技術經濟系學生的Marton Voros與Adam Gali。(Solarzoom) |