太陽能發電早已不是什麼新鮮事了。但是沙袋發電你有聽說過嗎?有這麼一個產品,它的外形就像一個四方形的白色盒子,下方有一個開關和一條繩,大家腦補一下可能會覺得也沒什麼特殊。但就是這樣一個小裝置,可以有望解決許多發展中國家普遍用不上電的情況。它就是英國非營利組織 GravityLight推出的一款依靠沙子重力來發電並提供照明的產品:重力燈。
舉起一袋沙為何能發電?
重力燈發光靠的是能量之間的轉化來獲得電能,和常見的手搖式發光手電筒的原理是一樣的。講述它的具體構造前,小黑先帶大家來複習一個中學物理的知識點——重力勢能。
重力勢能,是物體因為重力作用而擁有的能量。重力勢能的大小由地球和地面上物體的相對位置決定。物體的質量越大、相對的位置越高、做的功越多,從而使物體具有的重力勢能變大。通俗來說,重力燈能發光靠的就是沙袋降落過程中產生的能量。
要使用重力燈,我們要先通過拉動珠鏈把沙袋提到一定的高度,讓沙袋的重力勢能增加;放手後,沙袋在萬有引力的作用下以每秒1毫米的速度緩慢下降,沙袋的重力勢能轉化為動能;最後,沙袋下降的過程中,傳動裝置帶動發電機發電,動能轉化為電能,重力燈就能發光了。當沙袋下降到最低點時,重力燈也會跟著停止工作。
電力續航什麼水平?
不需要花一度電,自己動手就有光照,相信不少小夥伴已經躍躍欲試,想追問舉一次沙袋可以發電多長時間了。
重力燈的照明時間取決於安裝的高度,正常情況下安置於1.8米的高度,提起12千克的沙袋大概可以維持20多分鐘的照明,當然你安裝得越高,照明的時間也就越長。
無汙染,「零」成本
了解了重力燈的工作原理,我們就知道在整個過程中,重力燈是不會釋放出任何物質的,所以它是非常綠色環保的。花錢購買重力燈後,它的使用成本就幾乎為零,不過可能需要花點錢在吃上面,畢竟隔段時間就要提升重物,體能消耗方面可能比平時要大一點。
除了低碳環保踐行者,重力燈也非常適合貧苦山區的人們,他們沒有電用,夜晚的行動十分不便。GravityLight 基金會和其他非營利組織和志願者把重力燈帶給了26個國家的貧困家庭,目前已經有超過15億人在重力燈幫助下擺脫了黑暗。
重力燈的更新換代
自誕生以來,重力燈已經有過多次改進。GL02 融入了滑輪系統,讓使用者能夠更加方便地提升重物。經過改進後,在重物尚未達到最低點時拉動珠鏈提升重物,GL02 仍然保持開啟狀態,在黑夜裡持續提供光明,而 GL01 在這個過程中是不發亮的。
而最新一代的 nowlight ,不僅是單純的重力燈了,還支持太陽能和電源充電的形式。手工拉動1分鐘,就可提供1小時的光量;拉上半小時,即可完全充滿電,還有六檔亮度調節(5-160流明),充滿電可維持6-64小時的使用時長。
除了照明,新一代的「重力燈」還有個USB接口能充當移動電源,給手機充電更是不在話下。如此小巧的重力燈既可照明又可充電,說不定也可以成為出門露營必備道具之一,哪怕沒事在家拉一拉,每天就會有用不完的電,還不用交電費,簡直就是燈具界的戰鬥機。