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海:另一个未知的宇宙_[德]弗兰克·施茨廷【完结】(127)

  这位彬彬有礼的老先生是麻省大学的教授,全然没有什么思乡情绪。你要是问他人类历史上最伟大的发明是什么,他一定会说是风车。赫伦姆斯与风,这将是场持续一生的恋爱,而且会在新的想法和预期中不断达到新的高潮。“任何一种产生能量的方式都需要风的参与。”这是教授的口头禅。在美国,他被奉为风力能源之父,学生们也正沿着他的足迹前进。“风是人所需要的一切——同时人也需要足够长的寿命来获得正确的想法”。

  早在 20 世纪 70 年代,赫伦姆斯就提出了一种理论,即将风力涡轮从陆地上转移到海上,比如大轮船上,或者近海平台上。石油大王们对他抱持怀疑态度,他们认为这个人完全是在捣乱。

  但是到了 1972 年,形势骤然改变了。随着石油危机的降临,所有人都为之一惊,然后开始倾听赫伦姆斯的声音。这位教授告诉大家,海洋是一个巨大的加速泵,洋流每年所传输的太阳能足以为几千个地球供电。他比后来的英国海洋预报专家提前精确地预言,所有海洋能源储量的 1/5000 就可以满足全球的能源需求。在赫伦姆斯的设想中,海洋只扮演了区位的作用,要将它与永恒的海风结合起来,才能变成取之不竭的能源。赫伦姆斯说,人们要做的,就是将它收集起来,并且加以利用。

  只是……

  这里同样也存在问题。怎样才能收集风呢?赫伦姆斯不厌其烦地用图像来描绘他的构想:人们可以看到巨大的桅杆——绑在浮标上——桅杆升得很高,船只看上去就像玩具一样。每个桅杆上都装有大型风力涡轮,最多达 30 多个。即使从美学角度来看,这些大家伙也不一定难看,赫伦姆斯教授为此努力了一辈子:不,风力涡轮机不会很丑陋,只要我们别把它造得太丑就行了。最后他认为,从目前的状况来看,把它们建在海上要比建在陆地上好得多,因为它们在海上能提供更多的能量。

  实际上,海上风力设备可比陆地设备多获取 40% 的能量。另外,风也不是一个很值得信赖的合作伙伴。有时它会呼号不已、横冲直撞,有时候又会一连几天沉默不语,此时涡轮桅杆也无能为力。如果你乘火车从汉堡出发前往叙尔特岛,路过尼比尔,邻近北海,就会在海边看到风力发电机,它一会儿愉快地转个不停,一会儿又像个废物一样傻愣着不动。而在海面上,它们会一直不停地转动,当然,所产生的电能也会不断变化。

  赫伦姆斯了解这个问题。在他生命中的最后几年,他一直在思考如何利用海洋获取能源。他设计多种海上风力发电的方案,其构想大大超出当时的科学水平。然而 2002 年 11 月,这颗充满智慧的头脑停止了转动,赫伦姆斯因为癌症与世长辞。目前,一些后继者正在继续着他的事业。从现状来看,这项事业的前景无可限量。无论在美国还是英国,风力发电事业都在突飞猛进。自 20 世纪 90 年代起,欧盟内共有 30 个研究项目致力于推动风力发电,更多项目仍在不断涌现。

  现在的人们把水力发电当作一种新发现来兜售,实际上只是一种重新发现。水磨坊不是今天才有的,水能也不是在人们寻找环保替代性能源之后才被发现的。早在几百年前,亚洲人和中东人就已在使用水车进行农田灌溉。美索不达米亚地区被认为是水能的摇篮,早在公元前 1200 年,那里的人就开始使用水车了。古罗马人对水力的利用已达到很先进的水平,比如他们会利用水能制作升降机。从中世纪开始,水磨坊已经成为欧洲各大河流上的一道风景线;而在工业化的年代里,它们也同样发挥着巨大的作用,比如在采矿业中大显身手的水泵。

  将传统水利技术推上舞台的,是 19 世纪末水力涡轮机的发明。水车能够产生 10 千瓦到 50 千瓦的能量,但它无法解决全世界对电能的渴求。如今,水力资源的应用主要在中国和非洲,在那里,它对农业生产发挥了无可替代的作用,不仅生产出几百万兆瓦的电能,同时那些伟大的工程也引发了人们摄影的冲动。

  “瓦特的瓦特”中的一瓦特是什么意思?——国际标准单位的发明

  瓦特?兆瓦?什么玩意儿?

  OK,在进一步深入探讨这个话题之前,让我们重温一下少年时在课堂里的情景:“现在来问一个很白痴的问题,什么是瓦特?”

  瓦特其实应该念成“沃特”,因为瓦特是一个英国人的名字。我们暂且保留“瓦特”这一读法。瓦特是一位苏格兰发明家,参与发明了现代蒸汽机,而物理学功率的 SI 也是以其名来命名的。SI 的全称是 Le Systeme International d'Unites,即国际标准单位。我们应该感谢标准单位:在墨西哥喝下一升啤酒,跟我们在巴伐利亚喝一升啤酒没有什么区别,因为液体的体积是相等的。

  如果国际单位没有统一的话,那么全世界交流起来将存在很大的困难:“从这儿到火车站有多远,年轻人?”“大约 500 米,仁慈的夫人。”“啊,步行就可以了。”这位女士已经起身出发了。如果问的是邻国朋友,那么答案将变成:“噢,不太远,大概 60 施纳克吧。”或者“嗯,大约 2000 维普乌斯吧。”1 维普乌斯可以表示 1 米,也可以表示 1 公里,谁能知道到底有多远?那么多少维普乌斯等于 1 个施纳克呢?要是都这么表达,那么在地球村上生活简直太痛苦了。


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