英國研究團隊利用重力發光節能效率驚人

更新時間：2014-06-23 08:10 來源：第一財經周刊作者: 閱讀：1310

英國設計團隊希望通過一盞用重力發光的燈來解決15億人的照明問題，并且實現消除貧困和環境保護。

在所有人都在談論移動互聯網的時候，這個世界上還有一些發展中的地區面臨著沒有電力的困境—約占世界總人口的20%的15億人沒有可靠的電力供應。他們主要的照明工具是煤油燈，它既不安全，又會對環境造成巨大破壞。

英國設計與創新機構Deciwatt針對這樣的情況推出了一款重力節能環保燈，能在任何時間、任何地點提供照明。設計Martin Riddiford和Jim Reeves花了4年時間設計這款重力燈，它的主要組成部分有一個燈具和一個沙袋，借由一個帶發動機的滑輪裝置，使用者只需花3秒鐘，把懸掛在繩子末端的重物提至頂端，這款環保燈就能夠把重物向下滑落的重力轉化為電能，并持續實現30分鐘的照明。也就是說，花3秒鐘把沙袋抬起，然后把一切交給重力，就能擁有30分鐘的光明，并且可以反復這么做。

重力燈不需要陽光或者電池，也沒有任何后續費用，而整個裝備的現造價大約在10美元左右，未來如果能實現大量生產，生產成本也許能低于5美元。

設計者Martin Riddiford和Jim Reeves都是倫敦設計公司therefore.com的員工。設計重力燈并不是他們的常規業務，而是接受了針對非洲貧困地區提供太陽能環保燈的英國慈善機構SolarAid的一項設計挑戰—設計一款10美元以下的LED燈，以取代危險并且污染嚴重的傳統煤油燈。于是，Martin和Jim開始試驗各種各樣的環保燈設計，測量它們的發電量及成本。在多次試驗后，他們意識到不能依靠太陽能和電池來做動力，他們需要重新思考能源的來源問題。對于Martin和Jim來說，他們需要更常見、更便宜—最好在這個地球上無處不在—的能源，比如重力。

當然，在想到重力之前，他們也研究過風力或者人工動力，比如腳踏或者手搖，但是這些資源都沒法在“時間花費”和“電力生成”之間實現合適的比率。

最終成型的重力燈原型機能點亮0.05W到0.1W之間的燈泡，而其具體亮度取決于所懸掛重物的重量，在重物下落的各個階段也有微小的照明差距，然而即使是最低的亮度級別，也高于傳統的煤油燈亮度。

2012年11月，在原型機設計完畢之后，重力燈項目從實驗室走進真實世界，然而它卻面臨著被擱置的風險—如果設計師找不到資金來生產和分發至少1000盞重力燈的話。

于是，Deciwatt組織在眾籌網站Indiegogo上發起眾籌，希望能籌集最少5.5萬美元，以制造出至少1000個重力燈，然后免費分發給非洲和印度的貧困地區作為該項目的第一次測試。這次籌款從10美元到5000美元不等，貢獻50美元以上，自己也能得到一盞重力燈。在上線一個月之后，Indiegogo上就募集到了18萬美元，而到2013年1月15日項目結束之時，重力燈的總融資將近40萬美元。

Martin Riddiford在接受美國全國公共廣播電臺（NPR）的采訪時說：“眾籌最美妙的一點是，我們能和世界各地的人們連接—比如說一大群大方的美國人，美國人幾乎占出資方的50%—還有一些本身就在發展中國家，愿意幫我們分銷或者幫助我們做這項研究的機構，你一下子就拿到了錢，并且和這個世界連接了起來，這對重力燈后續的研究和銷售都有好處。”這筆資金以及資本背后人們顯露出的熱情讓Martin和Jim有了更多將設計帶進現實的信心，他們又花了約一年時間測試原型機，然后開始尋找合適的制造合作伙伴。

在重力燈從2013年1月眾籌成功后不定期更新的進度日志里，可以看到重力燈如何一步步制造并被分發。2月，Deciwatt在中國找到了供應商，開始批量生產；6月，Deciwatt組織在最后時刻找到了戶外裝備生產商科爾曼（Coleman）來提供重力燈中沙袋部分的生產；而在2014年新年伊始，首批1000盞重力燈開始向貧困地區和支持者分發，每盞燈的成為約為6.5美元。

2014年1月14日的進度日志里，Deciwatt和所有支持者們分享了重力燈是如何在利比亞、危地馬拉、菲律賓和印度改變貧困人群的生活的故事。

然而，重力燈能實現的并不僅限于此。

在Indiegogo的籌資頁面上，Martin和Jim寫到：“世界銀行估計，由于用煤油照明，結果使7.8億婦女和兒童吸入煙霧，而他們吸入的煙霧量相當于每天抽2包香煙。發展中國家中60%成年女性肺癌受害者不抽煙。這些煙霧還會造成眼部感染和白內障。燃燒煤油還伴隨著財政負擔。單從用煤油照明來算，這種燃料就花掉一個家庭10%到20%的收入。這種負擔使人們陷入一種勉強糊口的永久生活狀態，而購買照明燃料也成為他們的日常需要。”而重力燈不僅可以消除煤油燈的諸多危險，還可以為使用者省下燃料費用并且維持他們的健康，從而幫助他們脫貧。

而從全球可持續發展與氣候變化的角度來看，傳統的煤油燈不僅燃燒消耗地球上有限的化石燃料資源，它也會成為二氧化碳排放量的巨大負擔：一盞煤油燈如果每天使用4小時，一年就會向大氣中排放100千克的二氧化碳。在測試之后，Deciwatt希望可以在2014年第二季度開始，在全球范圍內招募合作生產伙伴，通過規模化的生產降低成本，向NGO、商業批發商、救援組織提供有利潤空間的批發價，從而維持公司的經營成本。Deciwatt也會在網上向發達國家零售休閑用的重力燈。作為一家設計公司旗下的非盈利組織，Deciwatt會將收入投入到進一步的研發和向最偏遠地區免費提供重力燈之類的事項上。

重力燈在2013年獲得了世界范圍內廣泛的贊譽，獲得了“《時代》雜志2013年最佳25項發明”、“CNN2013年10項改革創新”在內的多個獎項，同時獲得此類獎項的，還有Google Glass這樣的產品。

然而對于Martin Riddiford來說，這盞燈只是一個象征，或者說只是驗證他的設計理念的第一步。他的最終目標是，如何“用更少實現更多”。

在Deciwatt的網站上，Martin援引了類似于摩爾定律的庫梅定律（Koomey‘s Law），即每隔18個月，相同計算量所需要消耗的能量會減少一半。這讓Martin相信，相對簡單的設備的運作會漸漸需要更少的能量，從而使制造一系列相對簡單、靠非傳統方法獲得動力的設備成為可能。Martin對科技新聞網站The Register說：“我們做了一些項目，它們在節能方面都有十分驚人的效率。數字時代使產品對能源的需求變得非常大，但現在出現一個逆轉局面，人人都追求低消耗產品。”而如此看來，重力燈是一項實驗作品，也是一種思維方式。

Deciwatt團隊現在正研究用重力燈技術為其他設備甚至手機提供動力，并希望重力燈的發電設備能夠成為一種開放式的終端，圍繞著它建立一系列配件，從而復制出整個電力網絡。“我們進行長期研究的最終目標是，使電力不足的地方用上這種成本非常低的電力網。即使非常遙遠的地方，也能用得上。”

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