生物能源知多啲
文、圖:莊錫衍(香港資優教育學苑學員)
日常生活當中,無論是看電視、使用家庭電器、開燈做功課,都需要用「電」。然而,你有沒有想過電究竟是從何而來?究竟需要耗費多少能源才能生產「電」?而能源又會否有一天耗盡?
能源從何而來?
能源主要分為「可再生能源」和「不可再生能源」。煤、石油和天然氣都是化石能源,是生物變成化石期間形成的;而核燃料和礦產是天然存在於地底的資源。這些都是不可再生能源,耗盡後便無法再補充。
科學家在近五十年來努力發展可再生能源,這些都是不會耗盡的能源,包括利用太陽光產生的太陽能,以及利用風力推動風車發電的風能,還有生物質能、水力能、地熱能和海洋能等。
我們身邊的物件,也含有能源嗎?
科學家一直努力發掘可再生能源的來源,結果發現很多食物都含有豐富的能源,其中最主要是來自植物。
玉米和甘蔗均含有葡萄糖,當它們發酵時會產生乙醇(酒精)和二氧化碳。而這種生物乙醇可以用作燃料燃燒,例如在汽車的發動機使用。本港「零碳天地」採用本地廢棄的食用油,煉成B100生物柴油(一種燃料)發電,供應建築物超過一半的電力。而生產柴油的原料除了可以是食用油,也可以直接從植物提取。
生物燃料可以徹底取代其他能源嗎?
很多農作物,例如玉米和甘蔗,都很容易耕種,在大豐收時會有很多剩餘的農作物;而廢棄食用油等資源亦不需要額外生產或合成。但是,大規模使用生物燃料,會令農作物供不應求,導致價格上升。當然,耕作更多農作物來生產能源,亦需要更多農地,變相導致更多樹木被砍伐以騰出空間。
今次,我就嘗試通過一個簡單的實驗,看看身邊的食物如何轉化為電能哩!
薯仔發電實驗
物料: 1x 薯仔 2x 銅片或銅幣 2x 鋅片或鍍鋅的鐵釘 3x 兩端附有鱷魚夾的電線 1x 用一顆電池操作的電子鐘或計時器 | |
將薯仔切開一半,每邊插入一塊銅片和一塊鋅片,然後寫上「A」和「B」。 ⚠️使用刀具或剪刀的時候,要有成人在旁邊幫忙! | |
將薯仔A的鋅片(銀色)和薯仔B的銅片(啡色)用一條鱷魚夾電線連接在一起。 將薯仔A的銅片(啡色)和時鐘的正極用一條鱷魚夾電線連接在一起。 將薯仔B的鋅片(銀色)和時鐘的負極用一條鱷魚夾電線連接在一起。 | |
你看到時鐘上的加號(+)和減號(-)嗎?他們代表着電池的正極和負極。 將手指頭大的一塊錫紙用膠紙黏在正極(+)上面,就可以用鱷魚夾夾着,成功通電了。 | |
看!時鐘顯示了數字,證明這個「薯仔電池」成功了!薯仔內儲存着能量,經過電解被轉化為電能。你也不妨用其他水果試試! |
作者簡介
莊錫衍(香港資優教育學苑學員) 現於李寶椿聯合世界書院就讀中五,對研究物理、人文,甚至是環境保育方面都有濃厚興趣。自小受啓發,希望發明改變世界現況的科技。大家有動手試試嗎?如果有任何問題,也可以在IG( lesterc.2007)或電郵 ([email protected]) 一起討論!
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曾刊載於《星島日報》小學校園報《陽光校園》(2023年11月)