生物能源知多啲
文、图:庄锡衍(香港资优教育学苑学员)
日常生活当中,无论是看电视、使用家庭电器、开灯做功课,都需要用「电」。然而,你有没有想过电究竟是从何而来?究竟需要耗费多少能源才能生产「电」?而能源又会否有一天耗尽?
能源从何而来?
能源主要分为「可再生能源」和「不可再生能源」。煤、石油和天然气都是化石能源,是生物变成化石期间形成的;而核燃料和矿产是天然存在于地底的资源。这些都是不可再生能源,耗尽后便无法再补充。
科学家在近五十年来努力发展可再生能源,这些都是不会耗尽的能源,包括利用太阳光产生的太阳能,以及利用风力推动风车发电的风能,还有生物质能、水力能、地热能和海洋能等。
我们身边的对象,也含有能源吗?
科学家一直努力发掘可再生能源的来源,结果发现很多食物都含有丰富的能源,其中最主要是来自植物。
玉米和甘蔗均含有葡萄糖,当它们发酵时会产生乙醇(酒精)和二氧化碳。而这种生物乙醇可以用作燃料燃烧,例如在汽车的发动机使用。本港「零碳天地」采用本地废弃的食用油,炼成B100生物柴油(一种燃料)发电,供应建筑物超过一半的电力。而生产柴油的原料除了可以是食用油,也可以直接从植物提取。
生物燃料可以彻底取代其他能源吗?
很多农作物,例如玉米和甘蔗,都很容易耕种,在大丰收时会有很多剩余的农作物;而废弃食用油等资源亦不需要额外生产或合成。但是,大规模使用生物燃料,会令农作物供不应求,导致价格上升。当然,耕作更多农作物来生产能源,亦需要更多农地,变相导致更多树木被砍伐以腾出空间。
今次,我就尝试通过一个简单的实验,看看身边的食物如何转化为电能哩!
薯仔发电实验
物料: 1x 薯仔 2x 铜片或铜币 2x 锌片或镀锌的铁钉 3x 两端附有鳄鱼夹的电线 1x 用一颗电池操作的电子钟或定时器
| |
将薯仔切开一半,每边插入一块铜片和一块锌片,然后写上「A」和「B」。
⚠️使用刀具或剪刀的时候,要有成人在旁边帮忙! | |
将薯仔A的锌片(银色)和薯仔B的铜片(啡色)用一条鳄鱼夹电线连接在一起。
将薯仔A的铜片(啡色)和时钟的正极用一条鳄鱼夹电线连接在一起。
将薯仔B的锌片(银色)和时钟的负极用一条鳄鱼夹电线连接在一起。
| |
你看到时钟上的加号(+)和减号(-)吗?他们代表着电池的正极和负极。
将手指头大的一块锡纸用胶纸黏在正极(+)上面,就可以用鳄鱼夹夹着,成功通电了。 | |
看!时钟显示了数字,证明这个「薯仔电池」成功了!薯仔内储存着能量,经过电解被转化为电能。你也不妨用其他水果试试! |
作者简介
庄锡衍(香港资优教育学苑学员) 现于李宝椿联合世界书院就读中五,对研究物理、人文,甚至是环境保育方面都有浓厚兴趣。自小受启发,希望发明改变世界现况的科技。大家有动手试试吗?如果有任何问题,也可以在IG( lesterc.2007)或电邮 ([email protected]) 一起讨论!
|
曾刊載於《星島日報》小學校園報《陽光校園》(2023年11月)