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美媒：科學家發(fā)明可穿戴發(fā)電機 利用尿液供電
美媒稱，日前，一雙嵌入了微生物燃料電池（MFC）的襪子成功為一臺無線發(fā)射器提供了動力，并向一臺個人電腦發(fā)射了信號。這種MFC以尿液為燃料，靠穿戴者行走帶動循環(huán)。這是 依靠基于MFC技術的可穿戴發(fā)電機提供動力的自給式發(fā)電系統(tǒng)。
據美國每日科學網站12月11日報道，有關這項研究成果的科技論文發(fā)表在美國《生物靈感和仿生學》雙月刊上。
論文稱，這項試驗是由英國西英格蘭大學布里斯托爾生物能源中心的揚尼斯·耶羅普洛斯教授帶領的。
報道稱，襪子中嵌入的柔軟MFC以新鮮尿液為燃料，依靠穿戴者的行走來發(fā)電。通常來講，續(xù)流MFC依靠一臺主電動泵來讓尿液在電池中循環(huán)，不過本項試驗完全依靠的是人體運動。該試驗使用的手動泵類似于簡單的魚循環(huán)系統(tǒng)，行走動作可以使尿液在MFC中循環(huán)并發(fā)電。安裝在腳后跟下的軟管可以借由行走動作確保頻繁的液體推挽。這一可穿戴MFC系統(tǒng)成功地為一塊無線傳輸板供電，使其每兩分鐘向由個人電腦控制的接收模塊發(fā)射一條信息。
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柴油發(fā)電機的主要排放問題都比照歐洲標準限制排放
1.柴油發(fā)電機的主要排放問題
發(fā)電機組運行時排放的HC、湖北鄂州附近CO和NOX、湖北鄂州附近燃油蒸汽、湖北鄂州附近硫酸霧等有害成分，使空氣被污染，對人類、湖北鄂州附近生態(tài)環(huán)境和經濟發(fā)展的影響越來越大，這是當今世界 的環(huán)境問題之一。為解決這一難題，目前一般采用機內凈化技術和機外凈化技術。例如：電噴發(fā)電機加裝催化轉化器可有效降低排氣污染。稀燃技術可以有效地改善汽油機油耗，降低有害排放物（主要是NOX）排放。采用EGR（廢氣再循環(huán)）發(fā)動機NOX排放量比相應的發(fā)動機排放量平均要低50％。
對發(fā)電機排放進行必要的限制有助于改善環(huán)境質量。因此，世界各國都對發(fā)電機排放做了較嚴格的限制。例如：美國1998年實施的重型柴油機標準要求NOX排放量為4g/(hph)。
發(fā)電機制造商協(xié)會與美國加利福尼亞大氣資源局（CARB）及環(huán)境保護局(EPA)達成了一項協(xié)議，即到2004年，在使用潔凈柴油燃料的前提下，其產品的NOX和HC排放缸量之和為2.5g/(hph)，PM（顆粒）的排放量為0.1g/(hph)。如果不使用潔凈燃料，則NOX和HC排放量之和為3.5g/（hph)。
2.降低排放的目標
由于歐洲對內燃機的排放限制比較嚴格，世界各國各地都比照歐洲標準限制排放。
康明斯是全球發(fā)動機企業(yè)中能夠將柴油發(fā)電機組的五大關鍵系統(tǒng)，即進氣處理系統(tǒng)、湖北鄂州附近濾清和后處理系統(tǒng)、湖北鄂州附近燃油系統(tǒng)、湖北鄂州附近電控系統(tǒng)和缸內燃燒優(yōu)化設計，全部自主開發(fā)的跨國企業(yè)，可以為客戶提供的“ 一站式”排放解決方案。
● 優(yōu)異的動力性 輸出功率可達500Kw, 輸出扭矩2990N.m，保證各種使用狀態(tài)下的動力充沛
● 超低油耗 采用康明斯XPI超高壓共軌燃油噴射系統(tǒng)及CTT大流量渦輪增壓器，并結合康明斯先進的動力缸設計和電子控制系統(tǒng)，大大低燃油消耗，確保發(fā)動機在不同工況和應用中的出色燃油經濟性
● 出色的可靠性 采用全球領先的工程技術與分析工具并結合中國用戶使用狀況設計，在強大的傳感器和電控系統(tǒng)的支持下，發(fā)動機具備更強的高海拔運行能、湖北鄂州附近低溫運行和大負荷持續(xù)運行能力，零下40 至60 攝氏度、湖北鄂州附近5200 米海拔發(fā)動機都可運轉自如
● 出色的適用性 超高的重量功率密度和升功率密度方便用戶安裝和運輸，便于用戶維修保養(yǎng)
● 更低排放 采用機內凈化方案，可滿足醫(yī)院、湖北鄂州附近學校等對排放有更嚴格要求的場所的使用需求
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增壓型柴油發(fā)電機機簡介
1）發(fā)動機依靠缸內燃燒發(fā)出功率。因此，進入缸內的燃油和空氣是基本的兩大要素，兩者要合理調配，燃燒才能完全，使之達到功率大而燃油省的目的。
2）燃油的輸入量是可以控制的，關鍵是空氣吸入量。一般發(fā)動機靠自然吸氣，空氣吸入量受發(fā)動機進氣系統(tǒng)阻力的限制，僅能吸入70%～80%（以1個大氣壓計，吸入氣缸的空氣體積與氣缸容積的百分比），因此功率難以提高。
3）增壓型柴油機的基本特征就是采用了“增壓器”。因此，進入氣缸的空氣不是依靠自然吸氣，而是由增壓器強制將空氣壓入或“填入”氣缸，從而使空氣量增多，噴射的燃油量也可相應增加，不但發(fā)動機功率大大提高，而且由于燃燒完全，相應降低了耗油量，尾氣煙度也有所改善。
4）廢氣渦輪增壓器利用發(fā)動機排氣壓力推動渦輪，帶動另一端的葉輪壓氣機“鼓充”進氣，葉輪轉速每分鐘一般達10萬轉左右。采用這種內燃機增壓技術的發(fā)動機為增壓型，其功率比自然吸氣型提高20%～40%，燃油消耗率也顯著下降。
5）進氣氣缸的空氣通過廢氣渦輪增壓器后，由于受壓縮功的影響，其溫度大幅度提高（全負荷時一般達到12℃左右），空氣密度卻顯示下降，限制了功率的進一步的提高，因此出現了“增壓中冷”技術?！霸鰤褐欣洹笔菍l(fā)動機的冷卻液或汽車前端的進風通過“中冷器”（即熱交換器）對已增壓過的發(fā)動機進氣進行“中間冷卻”。水冷型可將進氣溫度降至90℃左右，空氣冷卻型可將進氣溫度降至50℃左右。采用增壓中冷技術的發(fā)動機為增壓中冷型，其功率比增壓型進一步提高，油耗也相應地進一步減少。
6）B系列柴油機有3種吸氣形式——自然吸氣型、湖北鄂州當地增壓型和增壓中冷型。依靠這種技術，B系列柴油機在缸徑、湖北鄂州當地沖程和轉速不變的情況下，可逐級提高它的功率和轉矩，因而明顯擴大了系列內柴油機的功率范圍。以B系列6缸機為例：自然吸氣型（代號6B)的額定功率為96kW，增壓型（代號6BT）的額定功率為118kW，增壓中冷型（代號6BTA）的額定功率140kW，它們的轉矩和燃油消耗量也分別不同程度地逐級得到提高和減少。
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