英國研究團(tuán)隊(duì)利用重力發(fā)光 節(jié)能效率驚人
更新時(shí)間：2014-06-23 08:10
來源：第一財(cái)經(jīng)周刊
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英國設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)希望通過一盞用重力發(fā)光的燈來解決15億人的照明問題，并且實(shí)現(xiàn)消除貧困和環(huán)境保護(hù)。
在所有人都在談?wù)撘苿?dòng)互聯(lián)網(wǎng)的時(shí)候，這個(gè)世界上還有一些發(fā)展中的地區(qū)面臨著沒有電力的困境—約占世界總?cè)丝诘?0%的15億人沒有可靠的電力供應(yīng)。他們主要的照明工具是煤油燈，它既不安全，又會(huì)對(duì)環(huán)境造成巨大破壞。
英國設(shè)計(jì)與創(chuàng)新機(jī)構(gòu)Deciwatt針對(duì)這樣的情況推出了一款重力節(jié)能環(huán)保燈，能在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)提供照明。設(shè)計(jì)Martin Riddiford和Jim Reeves花了4年時(shí)間設(shè)計(jì)這款重力燈，它的主要組成部分有一個(gè)燈具和一個(gè)沙袋，借由一個(gè)帶發(fā)動(dòng)機(jī)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(huán)保燈就能夠把重物向下滑落的重力轉(zhuǎn)化為電能，并持續(xù)實(shí)現(xiàn)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(fù)這么做。
重力燈不需要陽光或者電池，也沒有任何后續(xù)費(fèi)用，而整個(gè)裝備的現(xiàn)造價(jià)大約在10美元左右，未來如果能實(shí)現(xiàn)大量生產(chǎn)，生產(chǎn)成本也許能低于5美元。
設(shè)計(jì)者M(jìn)artin Riddiford和Jim Reeves都是倫敦設(shè)計(jì)公司therefore.com的員工。設(shè)計(jì)重力燈并不是他們的常規(guī)業(yè)務(wù)，而是接受了針對(duì)非洲貧困地區(qū)提供太陽能環(huán)保燈的英國慈善機(jī)構(gòu)SolarAid的一項(xiàng)設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)—設(shè)計(jì)一款10美元以下的LED燈，以取代危險(xiǎn)并且污染嚴(yán)重的傳統(tǒng)煤油燈。于是，Martin和Jim開始試驗(yàn)各種各樣的環(huán)保燈設(shè)計(jì)，測(cè)量它們的發(fā)電量及成本。在多次試驗(yàn)后，他們意識(shí)到不能依靠太陽能和電池來做動(dòng)力，他們需要重新思考能源的來源問題。對(duì)于Martin和Jim來說，他們需要更常見、更便宜—最好在這個(gè)地球上無處不在—的能源，比如重力。
當(dāng)然，在想到重力之前，他們也研究過風(fēng)力或者人工動(dòng)力，比如腳踏或者手搖，但是這些資源都沒法在“時(shí)間花費(fèi)”和“電力生成”之間實(shí)現(xiàn)合適的比率。
最終成型的重力燈原型機(jī)能點(diǎn)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(gè)階段也有微小的照明差距，然而即使是最低的亮度級(jí)別，也高于傳統(tǒng)的煤油燈亮度。
2012年11月，在原型機(jī)設(shè)計(jì)完畢之后，重力燈項(xiàng)目從實(shí)驗(yàn)室走進(jìn)真實(shí)世界，然而它卻面臨著被擱置的風(fēng)險(xiǎn)—如果設(shè)計(jì)師找不到資金來生產(chǎn)和分發(fā)至少1000盞重力燈的話。
于是，Deciwatt組織在眾籌網(wǎng)站Indiegogo上發(fā)起眾籌，希望能籌集最少5.5萬美元，以制造出至少1000個(gè)重力燈，然后免費(fèi)分發(fā)給非洲和印度的貧困地區(qū)作為該項(xiàng)目的第一次測(cè)試。這次籌款從10美元到5000美元不等，貢獻(xiàn)50美元以上，自己也能得到一盞重力燈。在上線一個(gè)月之后，Indiegogo上就募集到了18萬美元，而到2013年1月15日項(xiàng)目結(jié)束之時(shí)，重力燈的總?cè)谫Y將近40萬美元。
Martin Riddiford在接受美國全國公共廣播電臺(tái)（NPR）的采訪時(shí)說：“眾籌最美妙的一點(diǎn)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(fā)展中國家，愿意幫我們分銷或者幫助我們做這項(xiàng)研究的機(jī)構(gòu)，你一下子就拿到了錢，并且和這個(gè)世界連接了起來，這對(duì)重力燈后續(xù)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(shè)計(jì)帶進(jìn)現(xiàn)實(shí)的信心，他們又花了約一年時(shí)間測(cè)試原型機(jī)，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(jìn)度日志里，可以看到重力燈如何一步步制造并被分發(fā)。2月，Deciwatt在中國找到了供應(yīng)商，開始批量生產(chǎn)；6月，Deciwatt組織在最后時(shí)刻找到了戶外裝備生產(chǎn)商科爾曼（Coleman）來提供重力燈中沙袋部分的生產(chǎn)；而在2014年新年伊始，首批1000盞重力燈開始向貧困地區(qū)和支持者分發(fā)，每盞燈的成為約為6.5美元。
2014年1月14日的進(jìn)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(shí)現(xiàn)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(jì)，由于用煤油照明，結(jié)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(dāng)于每天抽2包香煙。發(fā)展中國家中60%成年女性肺癌受害者不抽煙。這些煙霧還會(huì)造成眼部感染和白內(nèi)障。燃燒煤油還伴隨著財(cái)政負(fù)擔(dān)。單從用煤油照明來算，這種燃料就花掉一個(gè)家庭10%到20%的收入。這種負(fù)擔(dān)使人們陷入一種勉強(qiáng)糊口的永久生活狀態(tài)，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(xiǎn)，還可以為使用者省下燃料費(fèi)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(xù)發(fā)展與氣候變化的角度來看，傳統(tǒng)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(huì)成為二氧化碳排放量的巨大負(fù)擔(dān)：一盞煤油燈如果每天使用4小時(shí)，一年就會(huì)向大氣中排放100千克的二氧化碳。在測(cè)試之后，Deciwatt希望可以在2014年第二季度開始，在全球范圍內(nèi)招募合作生產(chǎn)伙伴，通過規(guī)；纳a(chǎn)降低成本，向NGO、商業(yè)批發(fā)商、救援組織提供有利潤空間的批發(fā)價(jià)，從而維持公司的經(jīng)營成本。Deciwatt也會(huì)在網(wǎng)上向發(fā)達(dá)國家零售休閑用的重力燈。作為一家設(shè)計(jì)公司旗下的非盈利組織，Deciwatt會(huì)將收入投入到進(jìn)一步的研發(fā)和向最偏遠(yuǎn)地區(qū)免費(fèi)提供重力燈之類的事項(xiàng)上。
重力燈在2013年獲得了世界范圍內(nèi)廣泛的贊譽(yù)，獲得了“《時(shí)代》雜志2013年最佳25項(xiàng)發(fā)明”、“CNN2013年10項(xiàng)改革創(chuàng)新”在內(nèi)的多個(gè)獎(jiǎng)項(xiàng)，同時(shí)獲得此類獎(jiǎng)項(xiàng)的，還有Google Glass這樣的產(chǎn)品。
然而對(duì)于Martin Riddiford來說，這盞燈只是一個(gè)象征，或者說只是驗(yàn)證他的設(shè)計(jì)理念的第一步。他的最終目標(biāo)是，如何“用更少實(shí)現(xiàn)更多”。
在Deciwatt的網(wǎng)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(gè)月，相同計(jì)算量所需要消耗的能量會(huì)減少一半。這讓Martin相信，相對(duì)簡(jiǎn)單的設(shè)備的運(yùn)作會(huì)漸漸需要更少的能量，從而使制造一系列相對(duì)簡(jiǎn)單、靠非傳統(tǒng)方法獲得動(dòng)力的設(shè)備成為可能。Martin對(duì)科技新聞網(wǎng)站The Register說：“我們做了一些項(xiàng)目，它們?cè)诠?jié)能方面都有十分驚人的效率。數(shù)字時(shí)代使產(chǎn)品對(duì)能源的需求變得非常大，但現(xiàn)在出現(xiàn)一個(gè)逆轉(zhuǎn)局面，人人都追求低消耗產(chǎn)品。”而如此看來，重力燈是一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)作品，也是一種思維方式。
Deciwatt團(tuán)隊(duì)現(xiàn)在正研究用重力燈技術(shù)為其他設(shè)備甚至手機(jī)提供動(dòng)力，并希望重力燈的發(fā)電設(shè)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(fù)制出整個(gè)電力網(wǎng)絡(luò)。“我們進(jìn)行長期研究的最終目標(biāo)是，使電力不足的地方用上這種成本非常低的電力網(wǎng)。即使非常遙遠(yuǎn)的地方，也能用得上。”
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