论文部分内容阅读
随着世界能源消耗的不断增加和能源危机的不断加剧，科学家们正在努力寻找新的能源开发途径，以便作为未来能耗的补充。现在除了正在使用的煤炭、石油、核裂变和核聚变发电以外，科学家们正在努力开发太阳能发电、风力发电、磁流体发电、水力发电等。同学们，你知道吗？当今世界除了上述我们比较熟悉的水力发电、火力发电、风力发电和核能发电以外，科学家们还另辟蹊径，研究和开发了其它一些奇妙的发电方式呢！
（1）空气发电：我国的安徽省安庆市最先研制成功了空气发电机。它利用空气中的氧气作为正极，化学金属板作为负极。这种发电方式具有造价低、无噪音、使用方便等优点。
（2）沼气发电：我国的广东省佛山市是最早利用人畜粪尿、植物秸秆和垃圾等作为原料进行沼气发电的，不仅效果显著，而且还充分地利用了废物，减少了环境污染，可谓是一举多得。并引起了国外的高度重视。
（3）噪声发电：科学家们经过认真研究、反复试验发现，人造铌酸锂具有在高温、高频的条件下，把声能转变为电能的特殊功能；科学家们还发现，当声波遇到屏障时，声能也会转化为电能。英国的科技人员根据这一原理，设计制造了鼓膜式接收器，把接收器与能聚集声能的共鸣器相连接，当从接收器来的声能作用于声电变换器时，就可以立即发出电来。据测定，当喷气式飞机的噪声达到110分贝时，其功率竟高达1万瓦。由此可见，噪声发电的潜力是相当巨大的。
（4）血液发电：由于血液中的一些化学物质在发生反应时能产生能量，所以人体的血液可以用来发电。美国科学家利用血液中有些化学物质能在反应中产生电位差，成功地研制出人体生化电池。这种电池体积微小，通过手术可植入人体的血管或内脏附近，它便昼夜不停地发电。它既能为人工内脏提供动力，又不会影响人体正常的生理活动。最适合于心脏起搏器。
（5）行走发电：美国弗罗里达州的一位高级工程师设计出了一种利用步行来发电的新装置。他把这种装置埋在公共场所的地毯下，上面是一排踏板，当行人踏上踏板时，与之相连的摇杆被压下，因为摇杆可以从一个方向带动中心轴转动，从而可以带动发电机发电。当众多的行人连续在踏板上走过时，摇杆就会不断的被压下，使中心轴不停的转动发电。这种装置安装在商场、火车站、汽车站等场所，所发出的电足可以用来照明和驱动电风扇运转。
在美国纽约一条繁华的马路上，铺设了20块高出路面的金属板，每一块板下面有一个橡皮容器，其中存满了循环水。汽车在金属板上驶过使金属板受压。把水高速地挤压出来，高速水流经过地下管道通往路边的发电机房，驱动水轮发电机发电，水最后仍回到橡皮容器内，以备再次受压。一辆载重为5吨的汽车压在金属板上，能够产生7千千瓦的电能。
科学家们还与制鞋厂共同研究出一项新发明：制鞋厂预先把磁铁装在鞋底或鞋跟里，在人行道路面下安装一种特殊的线圈。人行走时鞋内的磁铁的磁感应线会被线圈持续地切割，于是线圈中就产生出了感应电流。
根据摩擦发电的原理，德国的科学家还发明了能发电的地毯，它是采用特殊的纤维制成，当人们在地毯上行走时，地毯就会因摩擦而发电。
（6）手腕发电：人们早就知道，胳膊与手腕的晃动能产生的几微瓦的功率，就可以保证手表正常工作。目前，法国的一个研究小组发明了一种装置，能把身体运动所产生的能量转化成电能。这样大的能量就能够满足人们随身携带的各种“电器”的用电需求，它包括手机、手提电脑、计算器、全球定位装置等。
另外，这种装置还能为一些患者身上携带或体内安装的医疗器械供电。比如呼吸辅助装置或人造心脏瓣膜等。这样一来，这些器械就不需要更换电池了。
这种微型人体发电和储电装置利用的是惯性原理。它被固定在人的髋部，在髋部运动的作用下，一个质量为50千克两端拴有弹簧且经过磁化的惯性重块，在一个10厘米长的圆筒里上下移动，圆筒的内壁上环绕着线圈。重块的运动形成感应电动势，最后被收集起来形成电流。
（7）地毯发电：根据物体间摩擦生电的原理，德国科学家发明了一种地毯发电的新方法。这种地毯采用了一种特制的纤维制成，当你用手指在地毯上摩擦时，发出的电足以使一台电风扇转动起来。当人在地毯上走来走去时，地毯所发出的电就可以供洗衣机、电视机、电冰箱等家用电器使用。
（8）植物发电：植物在进行光合作用时，不但能把水分解为氢和氧，而且还能把氢分解为带正、负电荷的粒子。日本的科学家发现，叶绿素能直接把太阳能转化为电能。他们把从菠菜内提取的叶绿素与卵磷脂混合，涂在透明的氧化锡结晶片上，用它作为正极安装在“透明电池”中，当它被太阳照射时，就会产生电流。这种电池能把太阳能的30%转化成电能。而硅太阳能电池仅能把太阳能的10%转变成电能，所以植物发电潜力巨大。
（9）细菌发电：日本的科技人员，最近研制出了一种新型的微生物发电装置，它的电流是由细菌产生的。这是把两种细菌放入含有大量有机物并掺有糖浆的混合物中，由于一种细菌能吞噬糖浆产生氢，同时还能产生醋酸和其它有机酸；而另一种细菌利用这些酸类再次产生氢。当这些氢气被送到磷酸燃料电池中被氧化时，便可发出电来。细菌在氧化有机物时，有传送电子的本领，能把氧化反应中产生的化学能量转变为电能，通过电极即可供电。这种生物化学电池叫做细菌电池。
现在，细菌电池已发展到了酶电池的新阶段。由于酶的催化反应，就会有电流产生。1980年，牛津大学和肯特大学合作研制成功醇脱氢酶金属电池，以甲醇为原料，产生电能。酶电池虽然是刚刚崭露头角，但它已在科学研究、临床化验、科研、通讯、航标等方面有广泛的应用。酶电池的供电通讯装置已在太空中使用，在宇宙探索方面崭露头角；用酶电池推动的船舶也已在海上航行。
（10）老鼠发电：德国的科学家研制出了一种“鼠力发电器”。该发电器是根据老鼠爱吃东西，每当饱餐之后就会不停的运动，以消化食物这一特点设计制造的。让一只饱餐后的老鼠转动半径为0.16米的金属轮，能产生0.3瓦的电能。
（11）垃圾发电：由于城市的人口越来越多，产生的垃圾也越来越多，这不但严重地危害环境，传播疾病，污染大气和地下水源，而且还会严重地破坏自然景观。因此如何有效地处理和利用垃圾，开辟垃圾的各种新的用途，是当前世界各国所面临的重大课题之一。
3000万吨的垃圾的热能相当于850万吨标准煤的发热量。荷兰的莱门德公司的垃圾焚烧厂利用垃圾发出的电，每年可生产900万吨蒸馏水。日本不少地方利用垃圾焚烧产生的热量来烧洗澡水。美国的最大的废物处理厂利用垃圾制造沼气，每天从芝加哥等地运来的8000吨普通垃圾中，可收集到70万立方米的沼气。由此可见，垃圾中蕴藏着相当丰富的能源。
加拿大对垃圾的处理十分重视，把它作为发电的燃料。他们在安大略湖边上建立了用90%的煤和10%的垃圾作燃料的发电站，发电能力为15000～200000千瓦。这种电厂很干净，既没有怪味，减少了对环境的污染；经济效益又比较高。更重要的是他们消化了垃圾，避免了大量处理垃圾的麻烦问题。今后他们打算再建造几座10万千瓦级的垃圾发电站。
目前，世界各国都在想方法减少垃圾，并千方百计的利用垃圾。在垃圾的利用方面，西方国家走在世界的前列，利用垃圾作为能源的的比例：丹麦已占77%，瑞典占55%，德国占33%，日本占28%，法国占22%，英国占8%。
匈牙利于1982年就建成了一座规模巨大的垃圾发电厂，它有四个用天然气引火的垃圾燃烧室，每个燃烧室可以燃烧15吨垃圾，电站既可以发电，又可以为热网提供温度高达250℃的蒸汽。这座垃圾发电站全部实现了自动化，工作人员不直接接触垃圾，发电站的设计特别注意环境的保护，燃烧出来的气体用过滤器过滤处理，剩下的灰烬则是很好的肥料。目前世界各国都在设法消灭垃圾。我国的垃圾位于世界之首，合理的利用和正确的处理是当务之急。
（12）污水沉淀发电：日本近来利用城市地下道的污水沉淀物作为能源，准备建造一座发电站，这在世界尚属首创。日本东京大学已发明了一种使污水沉淀物固体化的方法。据称，这种固体沉淀物每千克具有4000～4500千卡的发热量，相当于低质煤的发热量。利用它进行发电，既可以节约能源，又可以保护环境，真是一举两得。
这项研究成果的原理是基于下水道的再生水水温常年稳定。使用加热泵将再生水转换成热能，这种转换利用具有高效和节能的双重优点，所获得的热效率比直接使用电力高三倍，比烧重油还经济，维修护理费用也可节约20%，而且不污染大气。一座中等城市的再生水如果得到充分的利用，可用供给10%的住户取暖和制冷能源的需要。
（13）火山发电：火山在爆发时，热浪、熔岩、蒸汽等大量的能量铺天盖地而来。科学家经过研究探索，把火山喷发出来的热量利用起来，为人类服务。1982年初，墨西哥的下加利福尼亚州首府梅亚卡利市就建立了第一座火山发电站。
（14）雪温发电：日本科田大学的教授将海水的温差发电原理移用于雪，设计研制了进行雪温差发电用的独特技术和设备，能够将高山积雪或雪水作为低温能源而加以利用。
（15）地热发电：美国能源部利用地下热岩高温获得能源，已取得成功。他们先钻出两口深达400米的地下井，再用高压泵向其中一口井注入万吨冷水。当冷水流经热岩时，可把水温加热至176℃，然后从另一口井里泵出，来驱动汽轮机发电。
（16）海洋能发电：海洋能发电分为波浪发电、潮汐发电和海洋温差发电等几种形式。
大海波涛万顷，巨浪滔天。海浪中蕴藏着极其巨大的能量。据推算，海浪的冲击力每平方米达200000——300000牛顿之巨，更大的高达600000牛顿。巨大的海浪可以把十几吨的巨石抛到20多米高，也可以把万吨巨轮推到岸上去。据科学家推算，地球上海洋波浪蕴藏的能量高达90万亿千瓦。海浪是由风对海水的摩擦和推压引起的，因此海浪发电实际上也是风能利用的另一种形式。其基本原理是利用海水的周期性起伏的波浪去推动一只吸鼓空气风箱，使它不断地产生高速气流去推动空气气轮机而带动发电机发电。目前，美、日、英、印等国都以建成波能发电站。
美国还建成了另一种形式的波浪发电站。该装置是两面直径为170英尺的圆盘，一个浮于水面，一个位于水下，两圆盘之间相距60英尺，下盘装有4只旋转轴，当上盘被波浪冲击摆动时，下盘随之摆动，旋转轴里的活塞即上行活动，压迫水流通过涡轮机而发电。这种波浪发电站的电力可以通过海底电缆输送到岸上。
英国利用天然条件建造的波能发电站，输电已经成功。印度的一座波能发电站也已建成。而日本的一座波能发电站则以运行了多年。
潮汐是由于要求与太阳对地球各处的引力不同所引起的水位周期性涨落现象。潮汐电站就是利用海水水位周期性涨落的位能进行发电的装置。潮汐发电潮水一张一落，合起来称为“潮汐”。潮汐就像是大海的呼吸，特别遵守时间，每隔12小时25分钟一次，循环往复，永不休止。这里蕴藏着无穷的能量。据科学家估计，整个地球上潮汐能的功率约为10亿多千瓦，如果充分利用起来，比全世界的发电量还要多。
利用潮汐发电与一般水力发电相似，用一条大坝把靠海的河口或海湾同大海隔开，形成一个天然的水库。大坝中安装上闸门和水轮发电机组，利用潮汐涨落时水面的升降，推动叶轮旋转，就可发出电来。潮汐电站一般选在平均潮差较大、地质地貌适合、泥沙淤积较少和波浪影响较小的海域。目前世界上许多沿海国家都已建成了潮汐电站。
我国海岸潮汐的能量非常丰富，粗略估算约有1.9×108kW，仅东海储量就有7.4×107kW。其中浙江、福建的潮汐能约占全国的80%以上。杭州湾就约有7.7×106kW，若是利用著名的钱塘江大潮来发电，其发电能力相对于三门峡水电站的一半。从1972年开始，我国在浙江乐清湾江厦试建一座装机容量为3000kW的潮汐电站，这个电站有5台发电机组，电力已并入电网。该电站一年可发电1千多万度，这是我国目前最大的一座潮汐电站。其规模仅次于法国和加拿大而位居世界第三。现在我国已建立的潮汐电站已有几十座。
潮汐发电可以利用河口、海湾为天然水库，不占用大量的土地，不受季节气候的影响，不消耗燃料，不污染环境，又可同发展水产、围垦海涂相结合，收到综合利用的效益。
（17）冰洋发电：冰洋发电是又一种形式的海洋温差发电，不过它的冷源、热源与通常所说的海水温差发电不同。
冰层是一个良好的绝热体，冰面上的气温在-20℃以下，而冰层下面的海水温度往往在-1℃～3℃之间，温差达20℃。冰洋发电站就是利用这种温度差来发电的。
冰洋发电站结构很简单，用水泵把冰层下面温暖的水抽人蒸发器，与工作物质混合。在低温环境下，海水蒸发成水蒸气，推动汽轮发电机工作，产生电能。
冰洋发电的工作物质的选择非常重要，要求选择在0℃时汽化，在-20℃时又会液化的物质。丁烷在常压下、-10℃时就会沸腾，故常用来作为冰洋发电的工作物质。
冰洋发电的突出优点，是冷源、热源之间的距离只隔几米或几十米的冰层，因此建立这种电站不必像海水温差发电那样需要很长的冷水管，冰洋发电站特别适合给极地考察基地供热使用。
（18）爆炸发电：日本科学家正在利用爆炸时的巨大破坏力为人类服务。他们研制成功把线圈和炸药交错地反复地绕在一个金属圆筒上，然后使之通电，根据“电生磁，磁生电”的原理，线圈产生磁场，炸药立即爆炸，瞬间产生巨大的冲击波把初始磁场压缩成超强磁场，就产生强大的电流，经过变压器后，用户就可以使用了。
（19）高温岩体发电：高温岩体是指深3000米，温度300℃的地下深处的高温岩石。这种高温岩体发电和地热发电一样，其巨大的优点是本来没有热水，而是利用这种高温热量人工制作蒸气，通过涡轮机发电。
高温岩体发电的具体操作是：在高温岩体内打孔，在岩石中人工挖掘龟裂面，接着钻两个孔，在一个孔中注入水，水流到龟裂面间，周围高温岩体的加热使水成为热水或水蒸气，然后此热水或水蒸气从另一个孔中出来进行发电。
高温岩体发电的优点是：在地下产生热，注入水产生水蒸气，对环境影响小，可大规模发电。作为火山之国的日本，高温岩体十分普遍，该热能贮藏量十分丰富，作为自然能源，这种发电方式今后将会具有广阔的发展前景。我国西藏也是发展高温岩体发电的理想场所。
（20）高炉顶压发电：在高炉炼铁的过程中，会产生大量带有一定压力的煤气，这些煤气在输送给用户之前，都要先经过降温减压，因此可以利用煤气发生和输送到用户之间的这种压力差进行发电。
我国自行设计建造的第一套煤铁厂高炉顶压发电设备在1988年就投入正式运行。这套设备发电能力为1700千瓦，每年发电量可达1000万度，如果每户按两盏25瓦灯泡计算，那么这套发电设备足可以供一座十几万人口城市的照明使用。
这种发电装置可以保护炉顶压力稳定，从而提高炼铁质量。如果全国所有高炉都建造顶压发电设备，回首这项热源可获得巨大的经济效益。而国外这种发电方式早已普及。
（21）降雨发电：荷兰科学家设想在北海建立一个能源高塔，让自然界水蒸气变雨的这一现象在高塔中进行，但用的不是水而是更容易蒸发的氨。经过精确的计算，这样塔高至少要有5000千米，这样塔顶的温度可低至-10℃～-35℃，而北海海水的温度为5℃～15℃，拥有足够的温度差。
高塔的底座直径为200米，塔身直径50米，分里外两层，外层供氨气上升用，中间的管道供凝结后的液体氨降落用。塔顶是一个环形的冷凝器。整个高塔浮动在海面上，用三根直径30厘米、长8000米的轻而结实的绳索固定。
为了减轻高塔的自重，设计者打算采用两边是铝、中间是塑料的“三明治”塔身，总重40万吨。塔身的上部建立多个氢气仓，以增加塔身的漂浮能力，使塔身的底座只没入海平面下1.5米。高塔的圆形底座起一种热交换器的作用，它靠海水的温度把降落下来的已发挥了发电作用的液氨再次汽化，氨气以180千米/时的速度从管道中上升到塔顶。底座中央安装的发电机的功率可达700万千瓦，相当于10个普通的燃煤电厂。科学家称，这项设计在技术上是完全可行的。
（22）太阳能气流发电：十多年前，太阳能发电站已经在日本和其他国家建成并开始发电，利用太阳能气流发电的装置则刚刚起步，它首先在西班牙马德里门泽乃立斯建成并发电。
一座用透明塑料板盖成的巨大温度顶棚中心竖立着198米高的风筒。太阳能通过透明的塑料板将巨大的温室内的空气加热，比外面的气温高10-11℃。外面的冷空气推压着温室内的热空气使它沿着长长的筒管上升，形成一股强大的气流，推动安装在风筒上的叶轮带动发电机发电。这座太阳能温室的直径有244米，能发电50-70千瓦。西班牙打算再建几座这种电站，其中的一座风管高762米，温室直径1000米，发电量可达40万千瓦。
意大利的一座太阳能气流发电站的大风筒高215米，筒内气流速度达13米/秒，使叶轮以每分钟150转的速度旋转，发电量为500-1000千瓦，可供一座城镇用电。
科学家们认为：利用太阳能气流发电是一种最经济的高效发电方法。风筒、温室、发电机等设备的制造加工和施工装配都很方便，建造速度又快，还不需要燃料，没有高温高压设备，技术管理简单，更令人满意的是没有污染。
（23）超导发电：超导电力贮存装置是利用超导状态的金属没有电阻的性质贮存电能，在电力富余的夜间蓄电，白天用电高峰期供电。制造这种超导电力贮存装置，是用铌钛合金为主要材料制成的线圈，由液氦冷却到4K温度时使用，电力贮存效率为90%。在贮存电力的能力取得进展后，日本科学家们还准备用其直接发电提供电能。
（24）核聚变发电：美国威斯康星大学的科学家在“阿波罗”号宇宙飞行中，对月球考察时发现，月球上含有大量的氦-3，人类可以利用它作为核聚变发电的安全燃料。氦-3是氦的一种同位素，用它做核聚变燃料，不但热值非常高，而且它产生的射线剂量很低，所以比较安全。
地球上这种同位素含量极小，如果用航天飞机运回20吨液化氦-3，那就足够全世界几百年的动力用电。日本已从1995年开始研究这项重要的技术，并且他们已于今年早些时候向月球发射了探测火箭，从月球向地球运输氦-3的采集系统将在2020年至2030年完成。据估计：月球蕴藏有氦-3至少100万吨，若能为人类所利用，足够人类上亿年的电能消耗。
（25）放射性同位素发电：世界上第一个放射性同位素发电装置在上个世纪80年代后期试验成功，这个装置在280天左右的时间内发电11600千瓦时。随后，美国的原子能委员会研制了一种坚固紧凑的的同位素发电装置，给空间和地面仪器设备供电使用。
放射性同位素电池发电设备用途很广，可以应用到任何设在边远地区的无人维护的、较少受环境影响和灾害严重、需要寿命长、低功率堤电源的地方。例如偏僻边远地区、导航设备、通信中继站、森林的火灾报警器、极地气象站、导航浮标等。可以预料，放射性同位素电池不论是在地球上，还是在宇宙空间将会起到越来越重要的作用。
由此可见，随着科学技术的飞速发展，人类将开发更多的发电途径，获得更多的电能为经济的飞速发展提供充足的动力。
（1）空气发电：我国的安徽省安庆市最先研制成功了空气发电机。它利用空气中的氧气作为正极，化学金属板作为负极。这种发电方式具有造价低、无噪音、使用方便等优点。
（2）沼气发电：我国的广东省佛山市是最早利用人畜粪尿、植物秸秆和垃圾等作为原料进行沼气发电的，不仅效果显著，而且还充分地利用了废物，减少了环境污染，可谓是一举多得。并引起了国外的高度重视。
（3）噪声发电：科学家们经过认真研究、反复试验发现，人造铌酸锂具有在高温、高频的条件下，把声能转变为电能的特殊功能；科学家们还发现，当声波遇到屏障时，声能也会转化为电能。英国的科技人员根据这一原理，设计制造了鼓膜式接收器，把接收器与能聚集声能的共鸣器相连接，当从接收器来的声能作用于声电变换器时，就可以立即发出电来。据测定，当喷气式飞机的噪声达到110分贝时，其功率竟高达1万瓦。由此可见，噪声发电的潜力是相当巨大的。
（4）血液发电：由于血液中的一些化学物质在发生反应时能产生能量，所以人体的血液可以用来发电。美国科学家利用血液中有些化学物质能在反应中产生电位差，成功地研制出人体生化电池。这种电池体积微小，通过手术可植入人体的血管或内脏附近，它便昼夜不停地发电。它既能为人工内脏提供动力，又不会影响人体正常的生理活动。最适合于心脏起搏器。
（5）行走发电：美国弗罗里达州的一位高级工程师设计出了一种利用步行来发电的新装置。他把这种装置埋在公共场所的地毯下，上面是一排踏板，当行人踏上踏板时，与之相连的摇杆被压下，因为摇杆可以从一个方向带动中心轴转动，从而可以带动发电机发电。当众多的行人连续在踏板上走过时，摇杆就会不断的被压下，使中心轴不停的转动发电。这种装置安装在商场、火车站、汽车站等场所，所发出的电足可以用来照明和驱动电风扇运转。
在美国纽约一条繁华的马路上，铺设了20块高出路面的金属板，每一块板下面有一个橡皮容器，其中存满了循环水。汽车在金属板上驶过使金属板受压。把水高速地挤压出来，高速水流经过地下管道通往路边的发电机房，驱动水轮发电机发电，水最后仍回到橡皮容器内，以备再次受压。一辆载重为5吨的汽车压在金属板上，能够产生7千千瓦的电能。
科学家们还与制鞋厂共同研究出一项新发明：制鞋厂预先把磁铁装在鞋底或鞋跟里，在人行道路面下安装一种特殊的线圈。人行走时鞋内的磁铁的磁感应线会被线圈持续地切割，于是线圈中就产生出了感应电流。
根据摩擦发电的原理，德国的科学家还发明了能发电的地毯，它是采用特殊的纤维制成，当人们在地毯上行走时，地毯就会因摩擦而发电。
（6）手腕发电：人们早就知道，胳膊与手腕的晃动能产生的几微瓦的功率，就可以保证手表正常工作。目前，法国的一个研究小组发明了一种装置，能把身体运动所产生的能量转化成电能。这样大的能量就能够满足人们随身携带的各种“电器”的用电需求，它包括手机、手提电脑、计算器、全球定位装置等。
另外，这种装置还能为一些患者身上携带或体内安装的医疗器械供电。比如呼吸辅助装置或人造心脏瓣膜等。这样一来，这些器械就不需要更换电池了。
这种微型人体发电和储电装置利用的是惯性原理。它被固定在人的髋部，在髋部运动的作用下，一个质量为50千克两端拴有弹簧且经过磁化的惯性重块，在一个10厘米长的圆筒里上下移动，圆筒的内壁上环绕着线圈。重块的运动形成感应电动势，最后被收集起来形成电流。
（7）地毯发电：根据物体间摩擦生电的原理，德国科学家发明了一种地毯发电的新方法。这种地毯采用了一种特制的纤维制成，当你用手指在地毯上摩擦时，发出的电足以使一台电风扇转动起来。当人在地毯上走来走去时，地毯所发出的电就可以供洗衣机、电视机、电冰箱等家用电器使用。
（8）植物发电：植物在进行光合作用时，不但能把水分解为氢和氧，而且还能把氢分解为带正、负电荷的粒子。日本的科学家发现，叶绿素能直接把太阳能转化为电能。他们把从菠菜内提取的叶绿素与卵磷脂混合，涂在透明的氧化锡结晶片上，用它作为正极安装在“透明电池”中，当它被太阳照射时，就会产生电流。这种电池能把太阳能的30%转化成电能。而硅太阳能电池仅能把太阳能的10%转变成电能，所以植物发电潜力巨大。
（9）细菌发电：日本的科技人员，最近研制出了一种新型的微生物发电装置，它的电流是由细菌产生的。这是把两种细菌放入含有大量有机物并掺有糖浆的混合物中，由于一种细菌能吞噬糖浆产生氢，同时还能产生醋酸和其它有机酸；而另一种细菌利用这些酸类再次产生氢。当这些氢气被送到磷酸燃料电池中被氧化时，便可发出电来。细菌在氧化有机物时，有传送电子的本领，能把氧化反应中产生的化学能量转变为电能，通过电极即可供电。这种生物化学电池叫做细菌电池。
现在，细菌电池已发展到了酶电池的新阶段。由于酶的催化反应，就会有电流产生。1980年，牛津大学和肯特大学合作研制成功醇脱氢酶金属电池，以甲醇为原料，产生电能。酶电池虽然是刚刚崭露头角，但它已在科学研究、临床化验、科研、通讯、航标等方面有广泛的应用。酶电池的供电通讯装置已在太空中使用，在宇宙探索方面崭露头角；用酶电池推动的船舶也已在海上航行。
（10）老鼠发电：德国的科学家研制出了一种“鼠力发电器”。该发电器是根据老鼠爱吃东西，每当饱餐之后就会不停的运动，以消化食物这一特点设计制造的。让一只饱餐后的老鼠转动半径为0.16米的金属轮，能产生0.3瓦的电能。
（11）垃圾发电：由于城市的人口越来越多，产生的垃圾也越来越多，这不但严重地危害环境，传播疾病，污染大气和地下水源，而且还会严重地破坏自然景观。因此如何有效地处理和利用垃圾，开辟垃圾的各种新的用途，是当前世界各国所面临的重大课题之一。
3000万吨的垃圾的热能相当于850万吨标准煤的发热量。荷兰的莱门德公司的垃圾焚烧厂利用垃圾发出的电，每年可生产900万吨蒸馏水。日本不少地方利用垃圾焚烧产生的热量来烧洗澡水。美国的最大的废物处理厂利用垃圾制造沼气，每天从芝加哥等地运来的8000吨普通垃圾中，可收集到70万立方米的沼气。由此可见，垃圾中蕴藏着相当丰富的能源。
加拿大对垃圾的处理十分重视，把它作为发电的燃料。他们在安大略湖边上建立了用90%的煤和10%的垃圾作燃料的发电站，发电能力为15000～200000千瓦。这种电厂很干净，既没有怪味，减少了对环境的污染；经济效益又比较高。更重要的是他们消化了垃圾，避免了大量处理垃圾的麻烦问题。今后他们打算再建造几座10万千瓦级的垃圾发电站。
目前，世界各国都在想方法减少垃圾，并千方百计的利用垃圾。在垃圾的利用方面，西方国家走在世界的前列，利用垃圾作为能源的的比例：丹麦已占77%，瑞典占55%，德国占33%，日本占28%，法国占22%，英国占8%。
匈牙利于1982年就建成了一座规模巨大的垃圾发电厂，它有四个用天然气引火的垃圾燃烧室，每个燃烧室可以燃烧15吨垃圾，电站既可以发电，又可以为热网提供温度高达250℃的蒸汽。这座垃圾发电站全部实现了自动化，工作人员不直接接触垃圾，发电站的设计特别注意环境的保护，燃烧出来的气体用过滤器过滤处理，剩下的灰烬则是很好的肥料。目前世界各国都在设法消灭垃圾。我国的垃圾位于世界之首，合理的利用和正确的处理是当务之急。
（12）污水沉淀发电：日本近来利用城市地下道的污水沉淀物作为能源，准备建造一座发电站，这在世界尚属首创。日本东京大学已发明了一种使污水沉淀物固体化的方法。据称，这种固体沉淀物每千克具有4000～4500千卡的发热量，相当于低质煤的发热量。利用它进行发电，既可以节约能源，又可以保护环境，真是一举两得。
这项研究成果的原理是基于下水道的再生水水温常年稳定。使用加热泵将再生水转换成热能，这种转换利用具有高效和节能的双重优点，所获得的热效率比直接使用电力高三倍，比烧重油还经济，维修护理费用也可节约20%，而且不污染大气。一座中等城市的再生水如果得到充分的利用，可用供给10%的住户取暖和制冷能源的需要。
（13）火山发电：火山在爆发时，热浪、熔岩、蒸汽等大量的能量铺天盖地而来。科学家经过研究探索，把火山喷发出来的热量利用起来，为人类服务。1982年初，墨西哥的下加利福尼亚州首府梅亚卡利市就建立了第一座火山发电站。
（14）雪温发电：日本科田大学的教授将海水的温差发电原理移用于雪，设计研制了进行雪温差发电用的独特技术和设备，能够将高山积雪或雪水作为低温能源而加以利用。
（15）地热发电：美国能源部利用地下热岩高温获得能源，已取得成功。他们先钻出两口深达400米的地下井，再用高压泵向其中一口井注入万吨冷水。当冷水流经热岩时，可把水温加热至176℃，然后从另一口井里泵出，来驱动汽轮机发电。
（16）海洋能发电：海洋能发电分为波浪发电、潮汐发电和海洋温差发电等几种形式。
大海波涛万顷，巨浪滔天。海浪中蕴藏着极其巨大的能量。据推算，海浪的冲击力每平方米达200000——300000牛顿之巨，更大的高达600000牛顿。巨大的海浪可以把十几吨的巨石抛到20多米高，也可以把万吨巨轮推到岸上去。据科学家推算，地球上海洋波浪蕴藏的能量高达90万亿千瓦。海浪是由风对海水的摩擦和推压引起的，因此海浪发电实际上也是风能利用的另一种形式。其基本原理是利用海水的周期性起伏的波浪去推动一只吸鼓空气风箱，使它不断地产生高速气流去推动空气气轮机而带动发电机发电。目前，美、日、英、印等国都以建成波能发电站。
美国还建成了另一种形式的波浪发电站。该装置是两面直径为170英尺的圆盘，一个浮于水面，一个位于水下，两圆盘之间相距60英尺，下盘装有4只旋转轴，当上盘被波浪冲击摆动时，下盘随之摆动，旋转轴里的活塞即上行活动，压迫水流通过涡轮机而发电。这种波浪发电站的电力可以通过海底电缆输送到岸上。
英国利用天然条件建造的波能发电站，输电已经成功。印度的一座波能发电站也已建成。而日本的一座波能发电站则以运行了多年。
潮汐是由于要求与太阳对地球各处的引力不同所引起的水位周期性涨落现象。潮汐电站就是利用海水水位周期性涨落的位能进行发电的装置。潮汐发电潮水一张一落，合起来称为“潮汐”。潮汐就像是大海的呼吸，特别遵守时间，每隔12小时25分钟一次，循环往复，永不休止。这里蕴藏着无穷的能量。据科学家估计，整个地球上潮汐能的功率约为10亿多千瓦，如果充分利用起来，比全世界的发电量还要多。
利用潮汐发电与一般水力发电相似，用一条大坝把靠海的河口或海湾同大海隔开，形成一个天然的水库。大坝中安装上闸门和水轮发电机组，利用潮汐涨落时水面的升降，推动叶轮旋转，就可发出电来。潮汐电站一般选在平均潮差较大、地质地貌适合、泥沙淤积较少和波浪影响较小的海域。目前世界上许多沿海国家都已建成了潮汐电站。
我国海岸潮汐的能量非常丰富，粗略估算约有1.9×108kW，仅东海储量就有7.4×107kW。其中浙江、福建的潮汐能约占全国的80%以上。杭州湾就约有7.7×106kW，若是利用著名的钱塘江大潮来发电，其发电能力相对于三门峡水电站的一半。从1972年开始，我国在浙江乐清湾江厦试建一座装机容量为3000kW的潮汐电站，这个电站有5台发电机组，电力已并入电网。该电站一年可发电1千多万度，这是我国目前最大的一座潮汐电站。其规模仅次于法国和加拿大而位居世界第三。现在我国已建立的潮汐电站已有几十座。
潮汐发电可以利用河口、海湾为天然水库，不占用大量的土地，不受季节气候的影响，不消耗燃料，不污染环境，又可同发展水产、围垦海涂相结合，收到综合利用的效益。
（17）冰洋发电：冰洋发电是又一种形式的海洋温差发电，不过它的冷源、热源与通常所说的海水温差发电不同。
冰层是一个良好的绝热体，冰面上的气温在-20℃以下，而冰层下面的海水温度往往在-1℃～3℃之间，温差达20℃。冰洋发电站就是利用这种温度差来发电的。
冰洋发电站结构很简单，用水泵把冰层下面温暖的水抽人蒸发器，与工作物质混合。在低温环境下，海水蒸发成水蒸气，推动汽轮发电机工作，产生电能。
冰洋发电的工作物质的选择非常重要，要求选择在0℃时汽化，在-20℃时又会液化的物质。丁烷在常压下、-10℃时就会沸腾，故常用来作为冰洋发电的工作物质。
冰洋发电的突出优点，是冷源、热源之间的距离只隔几米或几十米的冰层，因此建立这种电站不必像海水温差发电那样需要很长的冷水管，冰洋发电站特别适合给极地考察基地供热使用。
（18）爆炸发电：日本科学家正在利用爆炸时的巨大破坏力为人类服务。他们研制成功把线圈和炸药交错地反复地绕在一个金属圆筒上，然后使之通电，根据“电生磁，磁生电”的原理，线圈产生磁场，炸药立即爆炸，瞬间产生巨大的冲击波把初始磁场压缩成超强磁场，就产生强大的电流，经过变压器后，用户就可以使用了。
（19）高温岩体发电：高温岩体是指深3000米，温度300℃的地下深处的高温岩石。这种高温岩体发电和地热发电一样，其巨大的优点是本来没有热水，而是利用这种高温热量人工制作蒸气，通过涡轮机发电。
高温岩体发电的具体操作是：在高温岩体内打孔，在岩石中人工挖掘龟裂面，接着钻两个孔，在一个孔中注入水，水流到龟裂面间，周围高温岩体的加热使水成为热水或水蒸气，然后此热水或水蒸气从另一个孔中出来进行发电。
高温岩体发电的优点是：在地下产生热，注入水产生水蒸气，对环境影响小，可大规模发电。作为火山之国的日本，高温岩体十分普遍，该热能贮藏量十分丰富，作为自然能源，这种发电方式今后将会具有广阔的发展前景。我国西藏也是发展高温岩体发电的理想场所。
（20）高炉顶压发电：在高炉炼铁的过程中，会产生大量带有一定压力的煤气，这些煤气在输送给用户之前，都要先经过降温减压，因此可以利用煤气发生和输送到用户之间的这种压力差进行发电。
我国自行设计建造的第一套煤铁厂高炉顶压发电设备在1988年就投入正式运行。这套设备发电能力为1700千瓦，每年发电量可达1000万度，如果每户按两盏25瓦灯泡计算，那么这套发电设备足可以供一座十几万人口城市的照明使用。
这种发电装置可以保护炉顶压力稳定，从而提高炼铁质量。如果全国所有高炉都建造顶压发电设备，回首这项热源可获得巨大的经济效益。而国外这种发电方式早已普及。
（21）降雨发电：荷兰科学家设想在北海建立一个能源高塔，让自然界水蒸气变雨的这一现象在高塔中进行，但用的不是水而是更容易蒸发的氨。经过精确的计算，这样塔高至少要有5000千米，这样塔顶的温度可低至-10℃～-35℃，而北海海水的温度为5℃～15℃，拥有足够的温度差。
高塔的底座直径为200米，塔身直径50米，分里外两层，外层供氨气上升用，中间的管道供凝结后的液体氨降落用。塔顶是一个环形的冷凝器。整个高塔浮动在海面上，用三根直径30厘米、长8000米的轻而结实的绳索固定。
为了减轻高塔的自重，设计者打算采用两边是铝、中间是塑料的“三明治”塔身，总重40万吨。塔身的上部建立多个氢气仓，以增加塔身的漂浮能力，使塔身的底座只没入海平面下1.5米。高塔的圆形底座起一种热交换器的作用，它靠海水的温度把降落下来的已发挥了发电作用的液氨再次汽化，氨气以180千米/时的速度从管道中上升到塔顶。底座中央安装的发电机的功率可达700万千瓦，相当于10个普通的燃煤电厂。科学家称，这项设计在技术上是完全可行的。
（22）太阳能气流发电：十多年前，太阳能发电站已经在日本和其他国家建成并开始发电，利用太阳能气流发电的装置则刚刚起步，它首先在西班牙马德里门泽乃立斯建成并发电。
一座用透明塑料板盖成的巨大温度顶棚中心竖立着198米高的风筒。太阳能通过透明的塑料板将巨大的温室内的空气加热，比外面的气温高10-11℃。外面的冷空气推压着温室内的热空气使它沿着长长的筒管上升，形成一股强大的气流，推动安装在风筒上的叶轮带动发电机发电。这座太阳能温室的直径有244米，能发电50-70千瓦。西班牙打算再建几座这种电站，其中的一座风管高762米，温室直径1000米，发电量可达40万千瓦。
意大利的一座太阳能气流发电站的大风筒高215米，筒内气流速度达13米/秒，使叶轮以每分钟150转的速度旋转，发电量为500-1000千瓦，可供一座城镇用电。
科学家们认为：利用太阳能气流发电是一种最经济的高效发电方法。风筒、温室、发电机等设备的制造加工和施工装配都很方便，建造速度又快，还不需要燃料，没有高温高压设备，技术管理简单，更令人满意的是没有污染。
（23）超导发电：超导电力贮存装置是利用超导状态的金属没有电阻的性质贮存电能，在电力富余的夜间蓄电，白天用电高峰期供电。制造这种超导电力贮存装置，是用铌钛合金为主要材料制成的线圈，由液氦冷却到4K温度时使用，电力贮存效率为90%。在贮存电力的能力取得进展后，日本科学家们还准备用其直接发电提供电能。
（24）核聚变发电：美国威斯康星大学的科学家在“阿波罗”号宇宙飞行中，对月球考察时发现，月球上含有大量的氦-3，人类可以利用它作为核聚变发电的安全燃料。氦-3是氦的一种同位素，用它做核聚变燃料，不但热值非常高，而且它产生的射线剂量很低，所以比较安全。
地球上这种同位素含量极小，如果用航天飞机运回20吨液化氦-3，那就足够全世界几百年的动力用电。日本已从1995年开始研究这项重要的技术，并且他们已于今年早些时候向月球发射了探测火箭，从月球向地球运输氦-3的采集系统将在2020年至2030年完成。据估计：月球蕴藏有氦-3至少100万吨，若能为人类所利用，足够人类上亿年的电能消耗。
（25）放射性同位素发电：世界上第一个放射性同位素发电装置在上个世纪80年代后期试验成功，这个装置在280天左右的时间内发电11600千瓦时。随后，美国的原子能委员会研制了一种坚固紧凑的的同位素发电装置，给空间和地面仪器设备供电使用。
放射性同位素电池发电设备用途很广，可以应用到任何设在边远地区的无人维护的、较少受环境影响和灾害严重、需要寿命长、低功率堤电源的地方。例如偏僻边远地区、导航设备、通信中继站、森林的火灾报警器、极地气象站、导航浮标等。可以预料，放射性同位素电池不论是在地球上，还是在宇宙空间将会起到越来越重要的作用。
由此可见，随着科学技术的飞速发展，人类将开发更多的发电途径，获得更多的电能为经济的飞速发展提供充足的动力。