近年来,“人造树”的研制在许多国家纷纷兴起。这种由人工制造的、具有类似树木形状或功能的设施,种类很多并具有不同特性,为改善人类的生存环境默默地做出了贡献。
韩国有一位名叫金俊西的研究人员,在一次到沙滩游玩的时候,发现自己随身携带的手机和数码相机都没电了。周边没有可以充电的地方,但沙滩上烈日炎炎,阳光十分充足,要是能利用太阳能该有多好!这使金俊西茅塞顿开,很快他就开发出一款可以为随身小电器充电的便携式“充电树”。这种“充电树”净重3千克,高度为1米左右,若是折叠起来长度只有20厘米。它的外观时尚,灵巧轻便,非常便于携带。这种人造树的“树冠”是一块圆形的电池板,“树干”是装有电线的合金空心杆。每根杆上有3个充电接口,输出220伏的电压,可以同时为3个小电器充电。在外面旅游或野外考察时,携带一棵太阳能“充电树”,就能随时为笔记本电脑、数码相机、音乐播放器、手机等电器充电。当然,也可以把这种太阳能“充电树”放在居室阳台上,为房间里的小型家用电器提供绿色能源。
科学家设计制造的一些人造树,利用太阳能供电,完全可以作为净化城市环境的低碳路灯,在现代社会中发挥积极作用。在美国波士顿市的街头,新设计的人造树照明灯已经成为城市的新景观。这些树的“树干”和“枝叶”都由回收的可降解塑料制成,即使破损废弃后也不会污染环境。路灯的“树冠”看上去是一片片茂密的叶子,其实都是太阳能电池板,数量的多少可以根据需要进行安装。这些树白天吸收太阳能,并储存在“树根”处的电池内。到了夜晚,便为城市的街道和广场提供柔和的照明。节能环保的LED灯隐藏在透明的“树干”中并和公共电网相联,如果连续晴天,多余的电量可以输送到公共电网;如果遇到连续的阴雨天气,路灯则利用公共电网进行照明。这些“大树”还是人们休息和娱乐的场所,树下设有座椅和跷跷板。座椅和跷跷板下都装有发电装置,可以把人们坐下时挤压座椅的能量或孩子们玩耍时产生的能量转化为电能。
人造树照明灯不但可以用来照明,还能够大大减少二氧化碳的排放量。
减少大气中的二氧化碳的含量,成为遏制全球气候变暖的重要方法。美国哥伦比亚大学的研究人员克劳斯·拉克纳,早在1999年就率先提出用“人造树”吸收二氧化碳的设想。根据拉克纳的计算,每棵“人造树”每年可以吸收9万吨二氧化碳,这相当于15000辆汽车的二氧化碳排放量。经过不断探索,拉克纳于2003年系统地提出了使用“人造树”技术捕捉二氧化碳的实施方案。他设计的“人造树”工作原理很像植物的光合作用,不同的是,它只能利用化学反应将空气中的二氧化碳吸收储存,但不能像植物那样释放出氧气。这种“人造树”的顶部设有许多二氧化碳捕集器,捕集器中装有吸收二氧化碳的化学物质,单个捕集器一年能够吸收约25吨二氧化碳。科学家推算,如果能够将25万棵高90米的“人造树”安置在地球上,用来吸收大气中的二氧化碳,每年可以消除220亿吨温室气体。这样,就能使因二氧化碳剧增而导致的全球气候变暖问题得到一定程度的缓解。
近来,西班牙学者又提出的用“人造树”改造沙漠的计划,也是一项很有创意的设想。所用的“人造树”大体上和天然树差不多,高7~10米,有树根、树干和树叶。坚硬而挺直的树干,由布满孔道的聚氨酯为基本材料制成。树干中的孔道能够通过毛细作用吸收水分。树根由3条边上带孔的空心管道构成,呈三角架状,需采用高压手段将聚氨酯注入这些管道,使它渗入土壤后形成长长的聚氨酯压出带,外向延伸要达20米之远,以起到固定的作用。树顶则呈棕榈树冠的形状,有利于冷凝露水。
这种没有生命的“人造树”在寒冷的沙漠夜晚,吸收凝在表面的水分,并将其贮存在体内,到了炎热的白昼,水分缓慢地散发,可以降低周围气温,形成降雨冷空气云团。在气候有所改善的前提下,再适时栽种天然耐旱的植物。这样,沙漠就可以向绿洲演变。
(选自《百科知识》2011年第16期)
(供稿/山东 刘洪建)
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