為手機充電的新型眼鏡｜能發電的生物質

據英國《每日郵報》近日報道，德國科學家發明了可利用太陽能給手機充電的半透明有色太陽鏡鏡片，鏡片的有機太陽能電池有一個微處理器和兩個電量顯示器，顯示太陽光照強度以及周圍環境溫度，鏡片甚至還可以利用太陽能給手機充電。

研究人員表示，該技術或為太陽能的進一步應用奠定基礎，例如將有機太陽能電池嵌入窗戶或玻璃天窗。

有機太陽能電池可以利用太陽能發電，其特點是透明，重量輕，並且可以製作成不同的顏色和形狀。它在更加廣泛的領域裡可以取代傳統的較重，且硬度更大的硅太陽能電池。

德國卡爾斯魯厄理工學院研究人員將這種太陽鏡作為樣本來展示有機太陽能電池的應用。該學院光學技術有機太陽光電小組負責人亞歷山大▪克斯曼博士說：「我們用這種太陽能技術來填補其他太陽能技術的空缺。」

這種智能太陽能眼鏡可以自我賦能，從而測量和顯示太陽光強度以及溫度，在室內照明度低至 500 勒克斯的條件下（一般辦公室或居住環境照明度）也同樣工作。即使在室內，兩個鏡片也可以分別產生 200 微瓦特的電量，這足以給如助聽器或計步器充電，鏡片厚度為 1.6 毫米，重量為 6 克，和普通的鏡片沒有差別，因此也具有商業價值。微處理器和顯示器嵌裝在眼鏡的太陽穴位置，以柱狀圖的方式顯示光照強度和周圍環境溫度。

一名協助開發太陽能眼鏡的博士在讀生多米尼克▪蘭德爾稱，「我們研發的太陽能眼鏡是為了表明有機太陽能電池在傳統的光伏電池所不能應用的領域是如何工作的」，它機械靈活，可根據不同具體要求而制定出相應的顏色、透明度、形狀以及大小，有機太陽能電池也因此變得備受關注。

克斯曼教授還透露，太陽能電池的另一項應用是要將其融入建築中。由於玻璃高層建築的正面通常需要遮蔽，如何利用有機太陽能電池將光能轉化為電能，這是研究人員所面臨的問題。

美國麻省理工學院研究人員正在為此作出努力，2013 年，麻省理工學院微系統技術實驗室研究團隊宣稱他們正在發明一種可以將窗戶或電子產品轉化為發電機的透明太陽能電池。對在能源系統材料研究中心進行有機太陽能電池和半導體元器件基礎研究的工程師們來說，未來要做的是利用卷對卷技術給大型物體表面覆蓋上有機太陽能電池。

能發電的生物質

生物質能發電主要利用農業、林業和工業廢棄物、甚至城市垃圾為原料， 採取直接燃燒或氣化等方式發電，包括農林廢棄物直接燃燒發電、農林廢棄物氣化發電、垃圾焚燒發電、垃圾填埋發電、沼氣發電。

下面，具體說說這些發電方式的技術原理。

直接燃燒發電是指把生物質原料送入適合生物質燃燒的特定鍋爐中直接燃燒，產生蒸汽，帶動蒸汽輪機及發電機發電。已開發應用的生物質鍋爐種類較多，如木材鍋爐、甘蔗渣鍋爐、稻殼鍋爐、秸稈鍋爐等，其適用於生物質資源比較集中的區域，如穀米加工廠、木料加工廠等附近。 因為只要工廠正常生產，穀殼、鋸屑和柴枝等就給源源不斷地供應電提供了物料保障。

生物質直接燃燒發電技術中，生物質燃燒方式包括固定床燃燒或流化床燃燒等方式。固定床燃燒對生物質原料的預處理要求較低，生物質只要經過簡單處理甚至無須處理就可投入爐排、爐內燃燒。流化床燃燒要求將大塊的生物質原料預先粉碎至易於流化的粒度，其燃燒效率和強度都比固定床燃燒要高。

氣化發電主要有生物化學法和熱化學法兩種。

1、生物化學法：

生產可燃氣體主要指細菌將原料（有機廢物）為澱粉和纖維素都等有幾大分子，然後將他們直接轉化為脂肪酸（乙酸等），緊接著甲烷化細菌開始起作用進行厭氧消化法生產沼氣。

2、熱化學法：

就是將溫度加熱到600攝氏度以上，在缺氧的條件下對有機質進行「乾餾」，固體產物為焦炭類似物，氣體產物為「爐煤氣」類似物。

沼氣發電中的沼氣來自畜禽糞污或是含有機物的工業廢水，經過厭氧發酵產生以甲烷和二氧化碳為主體的混合氣體。甲烷含量的多少決定沼氣熱值的高低，從而對沼氣的發電效率產生影響。

沼氣發電是隨著沼氣綜合利用的不斷發展而出現的一項沼氣利用技術，它利用厭氧發酵技術，將屠宰廠或其它有機廢水以及養殖場的畜禽糞便進行發酵，生產沼氣，供給內燃機或燃氣輪機，帶動發電機發電，也有的供給蒸汽鍋爐產生蒸汽，帶動蒸汽輪機發電。

沼氣屬於生物質能，是一種可回收利用的清潔能源。它具有較高的熱值，抗爆性能較好、燃燒清潔，可利用來進行取暖、照明、發電等。沼氣發電技術主要應用在畜禽廠沼氣、工業廢水處理沼氣以及垃圾填埋場沼氣。推廣應用沼氣發電有利於保護生態環境，減少溫室氣體的排放；是增加農民收入的重要保障；可改善農民生產生活條件，帶來巨大的社會效益、生態效益和經濟效益。

藍海長青智庫