当我们想到可再生能源这可能有助于取代改变气候的碳基燃料，太阳能板和风力发电机浮现在脑海中。但是哥伦比亚大学的科学家已经确定了另一种可能具有同样有望的未开发的能源 - 大量的水从国家的湖泊和水库中不断蒸发。
他们说，这种自然现象可以被装有覆盖有细菌孢子的床单的设备挖掘成，这些孢子会因水分的变化而收缩和扩展，就像肌肉的弯曲一样。他们说，这种机械“肌肉”动作反过来可以用来产生巨大的电力。
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在新出版的文章在《自然通讯》杂志中，研究人员估计，美国的内陆水体至少具有产生高达325吉瓦电力的理论潜力，这一数量等于2015年我们全国性电力消耗的近70％。
“我们的人造肌肉吸收了从湖面蒸发的水，”化学工程师和研究作者Ahmet-Hamdi Cavusoglu说。“当它吸收水时，肌肉会膨胀并膨胀。当肌肉吸收所有可能的水时，肌肉上方的百叶窗打开，使水可以从肌肉中蒸发到空气中。当水离开肌肉时，肌肉缩小，肌肉收缩，缩小，拉动涡轮机产生能量，类似于划船机上拉动涡轮机上的划船机。”
在实践中，这种功率可能很难实现，因为如文章所指出的那样，它需要完全覆盖几乎每个家用湖泊和水库的整个表面。但是，由于蒸发引擎的部署较小（例如，覆盖了10％的水面），仍然可以为国家的供应增加大量的电气能力。
卡沃索格鲁说：“如果我们只覆盖使用最有效的蒸发引擎的前十个湖泊和水库中的10％。”学术风险交易所和合作伙伴关系主任创新加速器基金会，“我们可以利用约560平方英里（1450平方公里）的面积的平均功率为7.1吉瓦，这比2013年美国的公用事业太阳能发电部门大。”
那就是他们使用湖泊和水库。可以想象，蒸发能量也可以从其他来源收获，从河流和海岸线到灌溉湿润的农田。
“水在环境中几乎无处不在。”Ozgur Sahin，哥伦比亚的生物科学与物理学副教授，以及该研究的合着者之一。（Sahin及其同事开创了使用孢子和蒸发来创建微型发动机的使用，如其中所述2015年自然传播文章）
研究人员指出，将蒸发用作可再生能源也可能具有其他优势。蒸发是由太阳能驱动的，太阳能被水体吸收并存储，几乎像巨大的电池，然后逐渐释放。这意味着，蒸发引擎可能会产生比太阳能电池板或风力涡轮机更少波动的电力，后者每当风死亡或太阳落后于云时，其产量就会下降。
此外，蒸发发动机可能会改变湖泊或水库或其他来源散发出的水蒸气的量，从而为全国水流的部分提供援助。发动机还可以控制电气输出。
Cavusoglu说：“我们意识到的一个有趣的特性是，通过减慢蒸发量，我们可以升高水的温度，有效地将能量作为热量储存，我们以后可以按需释放。”“根据当地的天气条件，我们可以迅速释放这种存储的能量，因为额外的蒸发以匹配电能需求的波动。这将类似于水力发电大坝通过改变水流的流量来改变其功率输出。”
到目前为止，蒸发引擎仅在实验室中进行了测试，并且在将技术扩展到可能成为主要电力的大小之前，还有更多的研发工作。
Cavusoglu说：“首先，需要制造更好，更大的材料，以便有效利用蒸发能量。”“目前，Sahin Lab正在研究如何制作更好的孢子材料并构建更大的发动机原型。我们希望在未来几年中看到更大的原型。”
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