懸浮光伏凈水裝置如荷花綻放水中
荷花,出淤泥而不染,具有獨(dú)特的自凈功能。那么,是否讓這種能力促使其所在的水環(huán)境凈化呢?如今,韓國SEGi(株)世紀(jì)綜合環(huán)境公司首席執(zhí)行官梁基海博士將這一創(chuàng)意完美實(shí)現(xiàn)。由他發(fā)明在光伏電力行業(yè)應(yīng)用的懸浮凈化器,如同荷花般盛開在水上,既可發(fā)綠色電力又可凈化水體。
2015年底,梁基海博士來華考察期間,科技日?qǐng)?bào)記者對(duì)他進(jìn)行了專訪。
緣起只為救活一只青蛙
這種利用微生物開發(fā)的懸浮凈化太陽能發(fā)電裝置(DI),在第33屆、第36屆日內(nèi)瓦國際發(fā)明博覽會(huì)上榮獲金獎(jiǎng),并獲得韓國新知識(shí)專利人總統(tǒng)表彰,及在2006年和2007年度分別榮獲韓國產(chǎn)業(yè)資源部長表彰獎(jiǎng)。
是何動(dòng)因讓梁基海開始關(guān)注研發(fā)此項(xiàng)新型技術(shù)的呢?他對(duì)記者說,約30年前的一天,生長在農(nóng)村的他發(fā)現(xiàn)一只小青蛙倉皇蹦跳到公路上,為了挽救它的性命,他就把青蛙帶回家放在魚缸里養(yǎng),這樣就得為其想方設(shè)法營造出一個(gè)小的生態(tài)水環(huán)境。
也就是從那時(shí),梁基海開始關(guān)注投入建設(shè)小型的家庭魚缸生態(tài)環(huán)境,用生態(tài)膜在缸內(nèi)建立一個(gè)循環(huán)系統(tǒng),讓里面的水質(zhì)富有營養(yǎng)且保持清澈。10年后,他將家庭魚缸的凈化系統(tǒng)原理升級(jí)到戶外大的河流、湖泊之中。
這次來中國考察,梁基海去了西安、石家莊和北京等城市,對(duì)于霧霾天氣的狀況他心里很不好受。他表示已給中國的馬云寫信,呼吁作為一個(gè)有責(zé)任感的企業(yè)家應(yīng)更多關(guān)注中國的環(huán)境,引進(jìn)國際先進(jìn)的綠色技術(shù)。
梁基海博士畢業(yè)于韓國全北大學(xué)環(huán)境工程專業(yè)和首爾大學(xué)國際研究生院。他不僅是一名技術(shù)發(fā)明家,還是位才華橫溢的藝術(shù)家。他曾以一名韓國畫家的身份在北京展出了油畫作品,記者從相關(guān)作品冊(cè)中,看到他畫的“主角”是池塘中的荷花。同時(shí),他還是一位漫畫作家,代表作《青蛙柿柿》一書博得很多青少年的喜愛。也許,正是他這樣具有獨(dú)特藝術(shù)視角的發(fā)明家,才能夠把一項(xiàng)創(chuàng)新科技演繹得如此唯美——懸浮凈水裝置如同荷花綻放水中。
從塑料球到蜂巢狀平面
梁基海說:“自然界本身具有自凈能力,這種裝置可以恢復(fù)曾被污染的水體自身的凈化能力,把水體變成生態(tài)的環(huán)境。”
不過,最初承載這項(xiàng)技術(shù)的媒介還只是一個(gè)個(gè)塑料球。那時(shí),梁基海將微生物放在一個(gè)個(gè)塑料球里,浮在水上,由于球表面有空隙,一些綠色植物的種子會(huì)跑進(jìn)去生根發(fā)芽,不久便在球殼表面冒出嫩葉,甚至開花。但是,這些飄在水上的球體不太固定,有的會(huì)隨著水流跑走。于是,梁基海開動(dòng)腦筋,想讓這些凈化水的裝置能夠都懸浮在水上。他去日本、美國參觀一些水上太陽能光伏發(fā)電技術(shù),看到搭建的平面大多是四邊形,而且僅是發(fā)電而并沒有凈化功能。而他觀察到自然界中六邊形蜂窩狀平面很穩(wěn)定。由此,他萌生了一個(gè)絕妙的想法——要是把太陽能光伏發(fā)電技術(shù)與由一個(gè)個(gè)六邊形構(gòu)筑的穩(wěn)定懸浮凈化水裝置合二為一,該有多好!
很快,他就將兩個(gè)先進(jìn)的技術(shù)結(jié)合起來,并申請(qǐng)了專利。新的懸浮裝置分兩個(gè)層面,在水面上可以放置太陽能光伏板發(fā)電,并且可以種植綠色植物,而水下的裝置則可以凈化水域。
梁基海說,在實(shí)際應(yīng)用中,這種具有凈化水質(zhì)功能的水上太陽能發(fā)電裝置有很多好處,其可建在綠藻泛濫的湖泊、污水廢水處理場(chǎng)等場(chǎng)所,約2至6個(gè)月后可以清理掉污水,抑制綠藻產(chǎn)生,水體的生態(tài)狀況將得以恢復(fù)平衡。而且,它解決了目前地面太陽能發(fā)電需要購置土地的問題,節(jié)省了建設(shè)費(fèi)用;以自發(fā)電力啟動(dòng)凈化裝置后,98%的剩余電力還可輸送到電網(wǎng)上銷售;由于水面具有一定程度的散熱效果,比起陸地上發(fā)電,可以提高光伏板發(fā)電量的10%。
不僅凈水還可光伏發(fā)電
這種懸浮凈水裝置是如何綻放于江河湖海的呢?
梁基海介紹說,它采用一個(gè)個(gè)六邊形蜂巢結(jié)構(gòu)拼接鋪設(shè)成一個(gè)穩(wěn)固安全性高的懸浮平面,即便臺(tái)風(fēng)來襲,其下面也有空隙以減緩沖力,由此,可按照需求方要求的形態(tài)組裝及安裝,設(shè)計(jì)多種造型作為觀景臺(tái)使用,其上可建造棒球場(chǎng)、高爾夫球場(chǎng)和公園等,不僅可生長水中的植物,也可種植陸地植被、蔬菜果樹,形成美麗的懸浮生態(tài)園,還可建立自行車道、馬拉松路線等的凈化浮橋。以后搭建平面的材料將考慮采用碳纖維、添加碳素的塑料,可在偏遠(yuǎn)的海陸邊防幾個(gè)小時(shí)內(nèi)鋪設(shè)人工島。
他說,這種裝置在水下主要靠富集在設(shè)備中的57種微生物菌干活,如絲狀菌、霉菌類等,它們隨著水流逐漸往外擴(kuò)散,猶如人體腸道中助消化的益生菌一樣凈化水體,是好的水域環(huán)境中必備的。由此,建起食物鏈——綠藻吸收磷氮、微生物吃綠藻、魚吃微生物,在一定程度上清除和抑制海藻的形成。而通過太陽能光伏發(fā)電提供能量,攪動(dòng)水下環(huán)境,形成對(duì)流及泡氣,促使氧氣循環(huán),改善水體生態(tài)環(huán)境。
目前,韓國的四大河流安裝了這種裝置,在半個(gè)月內(nèi)有效阻止了海藻泛濫的爆發(fā)。該裝置還在韓國百濟(jì)洑水資源公社、農(nóng)漁村公社楓巖水庫、光州楓巖湖公園等建設(shè)應(yīng)用。此外,意大利、日本和印度相繼引進(jìn)建設(shè)了這個(gè)水上發(fā)電凈水技術(shù)的示范項(xiàng)目。

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