英国利用新型材料开发一款发电机，有了它，沧海也可变桑田

为解决日益严重的能源和环境问题，大力发展清洁能源已成为全球共识。我国海岸线长达18000多千米，海浪的力量可以轻而易举地将轮船抛向空中。在波涛汹涌的海洋中蕴藏着巨大的能量，称为波浪能，是海岸线附近一种潜在的有价值的资源，也是一种清洁能源。

波涛汹涌的海洋蕴藏着巨大的能量

波浪能利用技术欧洲国家起步早、发展较为先进，美国、日本紧随其后，中国起步较晚但发展迅速，近年来重视程度不减。然而，传统的波浪发电机是一个复杂的装置，通常波浪能要经过3级能量转换，才能转换为电能——第一级为受波体，它负责吸收波浪的动能或势能；第二级为中间转换装置，它将第一级收集来的波浪能优化，变成可以稳定输出和利用的能量；第三级为发电装置。

波浪能利用技术在不断发展

近日，英国爱丁堡大学工程学院（University of Edinburgh's School of Engineering）的大卫英格拉姆（David Ingram）教授及其团队，开发了一种新型的介电弹性体发电机（Dielectric Elastomer Generator），并且认为它可以在几十年内推广应用。介电弹性体是一类新型高分子材料，它在有外加电场激励下，可以发生形变，在电能和力学能之间实现能量转换。

英国团队最新开发的介电弹性体发电机

英格拉姆教授的团队开发的新型发电机，简化了设计，减少了运动部件，并且选用了使用寿命更长的材料，从而降低了制造和维护成本。除此之外，兼顾了新型发电系统与现有的海洋能源系统的兼容性，可以实现无缝对接。

模拟海洋环境测试输出功率单台3.8瓦特

这种发电机的工作原理是，将柔性橡胶膜（读者可以想象成气球）安装在一根管道的顶部，当它们整体被放在海里时，管道的下端浸在海里，顶部露出海面。管道内部的一部分空间会被波浪起伏的海水填满。当海浪进入管道时，管内的水位上升，给“气球”充气，反之则“气球”放气。这种柔性橡胶膜是用特殊材料制成的，也就是所谓的“介电弹性体”，它在膨胀时，会产生电压，在收缩时，会释放电流。用电缆织成的网把这些电流收集起来，输送到岸边，就能为用户供电。

新型发电机有望为全球数百万户供电

研究人员介绍说，这种新型波浪能发电机特别适用于风高浪急的海域。全球有若干个适合布置这种发电机组的海域，如果全部利用起来，可以安装1万台这种设备，实现为数百万户家庭供电。

研究人员采用实际海况测试了该系统的平均性能，实验数据表明，单个发电机最高输出功率为3.8瓦特。按照整个发电机组计算，输出功率可以达到数百千瓦，这足以为100个家庭供电。

保护海洋，利用海洋才是大势所趋

结语

如果未来波浪发电机靠谱又便宜的话，可以承包一个荒岛，悠闲生活也可，开发旅游项目也可，岂不快哉？

引用

这项研究近日发表在英国皇家学会学报A《Proceedings of the Royal Society A》。