基于强静电场吸附技术清除雾霾的探究

来源 :中国科技博览 | 被引量 : 0次 | 上传用户:sway6543058
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  [摘 要]针对当前社会比较关注的雾霾天气的状况、成因、危害进行分析,提出了一种利用强静电场吸附技术解决雾霾天气的设想和方法,该设想分为高空固定静电场吸附与无人机移动静电场吸附相结合,有效清除空气中悬浮可吸入颗粒物,达到治理雾霾的目的。对环保和创建美丽中国具有重要意义。
  [关键词]雾霾天气;强静电场;吸附;无人机;解决方案
  中图分类号:S223.5 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)36-0391-01
  1.引言
  利用铜线圈通电制造静电场,以吸附空气中的颗粒物,实现局部除雾霾效果,人们只要一开按钮,便会看到雾霾消失、颗粒物落至地面,从而在空中辟出一片“空气清新”的区域,我门要做的是捕获所有雾霾颗粒,压缩它们。这一设想的可行性,在荷兰南部城市艾恩德霍芬,发明家达恩·罗塞加德完成室内试验,他的试验只是将线圈埋入地下应用,产生的电场太弱,无法大规模应用。本文提出以城市高层建筑为载体建立固定强磁场发射装置及无人机移动强磁场发射相结合真正实现可操作的清除雾霾设想,具有重要实用意义。
  2.雾霾天气的成因、危害
  2.1 雾霾天气的成因
  霧霾天气是一种空气质量严重恶化的产物,是空气中的灰尘、硫酸、硝酸、有机碳氢化合物等颗粒大量积聚,特别是PM2.5、PM10、SO2、NO2等主要污染物含量剧增,在大气空间内造成能见度模糊的一种天气现象。其中PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物,也称为可入肺颗粒物。
  2.2 雾霾天气对人民的危害
  随着空气质量的恶化,雾霾天气日益增多,危害加重。出现雾霾天气时,空气相对湿度通常在50%以下,大量极细微的尘粒、烟粒、盐粒等均匀地浮游在空中,因此对人体和工作、生活带来极大的危害。
  首先对人体的危害:由于雾霾中混有大量有毒有害的小颗粒,人在呼吸的时候就随着空气进入呼吸道和肺部,轻者会引进气管炎、肺炎等疾病,重者会导致更加严重的疾病。
  其次对工作、生活的危害:雾霾天气能见度低,给航空、铁路、海运、公路等各类交通运输行业造成影响,容易导致交通安全事故,扰乱了正常的工作生活秩序。同时,对建筑物、车辆等固体物也具有一定的腐蚀性。
  3.传统雾霾的科技治理
  香港《南华早报》文章,中国测试新型可消除雾霾无人机清扫污染天空,这种加装了翼伞的无人机是一种翼伞无人机,能够携带700公斤重的消雾催化剂,飞行高度可达5000米。向空中喷洒化学物,以凝结污染物,并令其降落在地面上。这种翼伞无人机操作简便,无需复杂的降落设备,这种清除雾霾的方法可行,但是存在一定的缺点,主要是向空中喷洒的化学物与有毒有害的小颗粒结合,以凝结污染物的形式降落在地面上,化学物质污染土壤,而且治理雾霾效果不明显。另外的一种方式是弱静电吸附原理治理雾霾的技术,这项技术主要是利用铜线圈通电制造静电场,然后借助这一静电场来吸附空气中的颗粒物,从而达到局部除雾霾的效果。可以把铜线圈埋置在城市街道、广场、公园的草坪下,人们只要一开按钮对铜线圈进行通电,就会形成一个弱静电场,漂浮的一些雾霾颗粒物便会受静电场的作用而被吸落至地面。这项技术通俗来讲和大家耳熟能详的“气球吸附毛发”的原理是相同的,都是利用静电力的作用来完成吸附。由于静电场的电流较小,吸附效果受局限,而且,如果静电场中的电流是交流的话,也会对手机信号造成干扰。
  4.强静电场吸附技术清除雾霾的探究
  强静电除雾霾这一设想能达到的效果、可影响的空域,与电场的强度及电场布放的位置直接相关。如果输入铜线圈的能量越大,静电场能达到的高度越高,就越能吸附雾霾颗粒物。
  雾霾集中的大城市,大多高楼林立,选择若干高层楼顶建立超强电场发射装置,在雾霾天启动装置,由于静电感应致使颗粒悬浮物瞬间带电吸附聚集,使固定空域消除雾霾。再利用无人机搭载强电场发射装置在一定高度进行电场发射使移动空域的雾霾进行消除。两者的配合使用使得城市上空大面积空域的空气得到净化。
  5.技术瓶颈方面分析
  固定强电场做起来非常容易,但是要注意一定采用直流电流形成电场,因为交流电场会对手机等移动终端产生干扰,另外大量的颗粒悬浮物被发射装置吸附,时间一长就要人为干预清理,耗费人力、物力。另外无人机在高强度磁场发射时,对地面指挥信号容易形成屏蔽层,使无人机导航制导受到影响。必须采用非金属雷达整流罩等措施进行改进,电场发射波导采用前向扇形辐射,这都增加了技术难度。
  6.结语
  通过对雾霾天气的成因、危害及防治进行分析与研究,提出了科学治理雾霾,根治大气污染的设想,只有让城市充满清新的空气,才能让百姓更加健康幸福地生活。虽然强静电吸附技术还存在种种技术瓶颈,但给我们提出了治理雾霾的一种新方法、新思路,治理雾霾是一个复杂的综合课题,虽然我们面对的是一场艰苦卓绝的战役、还有很长的路要走,但我们相信随着科技的进步,一个清新秀美的中国必将向我们款款走来。
  参考文献
  [1] 段再明.解析山西雾霾天气的成因[J].太原理工大学学报,2011,42.
  [2] 吴庆梅 张胜军.一次雾霾天气过程的污染影响因子分析[J].气象与环境科学,2010,33(1):12-16.
  [3] 李长春 方宗奎.一种静电吸附的粉尘自动检测系统设计与研究[A].第十三届中国科协年会第10分会场-节能减排战略与测控技术发展学术研讨会论文集[C].2011年.
  [4] 邹湘伏,何清华,贺继林.无人机发展现状及相关技术[J].飞航导弹,2006(10):9-14.
其他文献
[摘 要]本文论述EPON、MSTP、RPR、ASON等技术在本地传输网中的应用,以及下一步网络建设中相关支持模式的选择和演进。  [关键词]EPON MSTP RPR 本地传输  中图分类号:G250.7 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)36-0386-02  本地传输网面临复杂多变的业务环境,要直接支持TDM接入及用户数据接入,因而需要频繁的业务量疏导和带宽管理能力。目
期刊
[摘 要]在煤矿生产中,煤矿井下皮带运输机的作用非常重要。但在生产过程中常常会遇到各种各样的问题,在采煤机械化程度越来越高的背景下,为了满足原煤运输的需要,应对矿用主斜井皮带机的驱动装置进行优化改造。笔者在本文中,分析了矿用隔爆兼本质安全型变频器在皮带运输机改造中的应用方案,有效满足了生产的需要。  [关键词]矿用隔爆;安全型;变频装备  中图分类号:DF462 文献标识码:B 文章编号:1009
期刊
[摘 要]叉车是一种机动性能优良的运输工具。在港口、铁路、库房、货场等货物运输、存储场所,发挥着重要的作用。叉车的液压系统的工作状况直接影响其工作性能和工作效率。为此,对叉车的液压系统进行故障分析和维护显得尤其重要。  [关键词]叉车 液压系统 故障分析 维护  中图分类号:U294.27+2 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)36-0398-01  1 叉车液压系统组成结构
期刊
[摘 要] 螺杆泵采油技术具有举升效率高、占地少,安装、管理方便,井况适应性强等一系列优点,在油田应用极为广泛。本文主要就螺杆泵采油技术的优势和应用进行分析。  [关键词]螺杆泵 采油技术 优势  中图分类号:TE143 文献标识码:B 文章编号:1009-914X(2014)36-0399-01  石油的开采方式与开采现状、开发政策、环境条件、油藏地质特征等诸多因素息息相关,根据实际情况选择合理
期刊
[摘 要] 提出了评价油田水驱开发效果的一个新方法,也就是直接用任一时刻综合含水率与相对应的采出程度之比来评价油田水驱开发效果。其方法简单,实用性强,对于同一油藏既有随时间变化的特点,又有良好的一致性,也有明显的变化规律。尤其是在油田开发中后期,其参数趋于稳定,它能真实地评价一个油田水驱开发效果,在油田开发末期,可以评价油田的最终水驱开发效果,实际应用效果良好。  [关键词]水驱;即时含水采出比;
期刊
[摘 要]米村矿岩巷掘进工艺全为炮掘,为满足生产发展需要,我们经多次考察、筛选,引进了炮土机,研制了机制砂盐炮泥,使用该种炮泥能够有效的提高爆破效果和爆破的安全性能,大大降低了工人劳动强度,节约了爆破材料,效益十分明显。  [关键词]炮土机 砂盐炮泥  中图分类号:E271.4 文献标识码:B 文章编号:1009-914X(2014)36-0387-01  1 研究背景  目前,煤矿井巷施工和煤炭
期刊
[摘 要] 本文介绍了以TPS54160芯片为核心的宽范围输入开关电源设计,并设计了输出5V的电源电路,详细分析了电路中的器件选型及参数设计。  [关键词]TPS54160;开关电源  中图分类号:TV674 文献标识码:B 文章编号:1009-914X(2014)36-0395-011 引言  开关电源控制芯片TPS54160由TI公司出品,具有体积小、功耗低、效率高、保护完善、性能稳定等优点,
期刊
摘 要 在天然气管道输送系统中,输气站作为重要的组成部分之一在系统运行中起着相当重要的作用。在输气站管理中设备管理尤为重要,本文通过对输气站重要设备之一的工艺设备的管理进行简要说明,强调细节管理,以此来阐述输气站设备管理在安全管理中的重要性。  关键词:工艺设备 设备台帐 工艺设备操作 维护保养 注意事项  【分类号】TE88  输气站作为天然气管道输送系统中的重要组成部分,在整个系统中起着至关重
期刊
摘要:本文首先对我国的川渝地区深层钻井技术做了简要的介绍;其次,就深层钻井面临的一些困难进行分析与讨论。接着对川渝地区的地质地貌进行了详细的分析。然后,对川渝地区深井钻井提速技术从关于深层钻井技术应注意的问题,钻头优选技术研究,防斜打快技术在川渝地区的研究这三个方面进行了研究与讨论。文章最后对全文进行了总结。  关键词:深层钻井技术 困难 川渝地区 地质地貌 防斜打快  【分类号】TE245  1
期刊
[摘 要]针对油田在进入特高含水期以后的开发特点,结合特高含水期液油比变化敏感的特征,建立了基于液油比的预测模型,并在此基础上推导了液油比与含水率、含水上升速度的关系以及液油比与产量递减率的关系。 研究表明:随着累积产液量的增长,含水上升速度减缓;产液量增长率等于液油比增长率时,产油量保持稳定。 经验证基于液油比的预测模型预测精度较高,是对已有特高含水期开发指标预测方法系列的有效补充,具有一定的实
期刊