[00322506]可以治理雾霾的风力发电机

可以治理雾霾的风力发电机

　　雾霾是特定气候条件与人类活动相互作用的结果。高密度人口的经济及社会活动必然会排放大量细颗粒物（PM 2.5——空气动力学当量直径小于等于2.5微米的颗粒物），一旦排放超过大气循环能力和承载度，细颗粒物浓度将持续积聚，此时如果受静稳天气等影响，极易出现大范围的雾霾。雾霾的源头多种多样，比如汽车尾气、工业排放、建筑扬尘、垃圾焚烧，甚至火山喷发等等，雾霾天气通常是多种污染源混合作用形成的。

　　雾霾形成有三个要素：一是生成颗粒性扬尘的物理基源。我国有世界上最大的黄土高原地区，其土壤质地最易生成颗粒性扬尘微粒。二是运动差造成扬尘。例如，道路中间花圃和街道马路牙子的泥土下雨或泼水后若有泥浆流到路上，一小时干涸后，被车轮一旋就会造成大量扬尘，即使这些颗粒性物质落回地面，也会因汽车不断驶过，被再次甩到城市上空。三是扬尘基源和运动差过程集聚在一定空间范围内，颗粒最终与水分子结核集聚成霾。目前来看，在我国黄土平高原地区350多座城市中，雾霾构造三要素存量相当丰裕。由此可见，扬尘是雾霾的主要“元凶”！

　　雾霾的传统治理方法主要有控制汽车尾气排放，绿化带建设，减少工业废气排放量等，但是效果均不理想。

　　联合国空气环保领域的众多专家研究证实，生态级负离子（小粒径负离子）可以主动出击捕捉小粒微尘，使其凝聚而沉淀，有效除去空气2.5微米（PM2.5）及以下的微尘，甚至1微米的微粒，从而减少PM2.5对人体健康的危害，生态级负离子对空气的净化作用是源于负离子与空气中的细菌、灰尘、烟雾等带正电的微粒相结合，并聚成球降落而消除PM2.5危害，巧合的是负离子在空气中做布朗运动（“之”字型运动），而布朗运动本身就是消除微小粉尘物的有效方法，负离子结合飘尘后促进飘尘布朗运动而消除飘尘，实验证明，飘尘直径越小，越易被负离子沉淀。

　　负离子发生器是一种生成空气负离子的装置。传统的负离子发生器将输入的直流或交流电经EMI处理电路及雷击保护电路处理后，通过脉冲式电路，过压限流；高低压隔离等线路升为交流高压，然后通过特殊等级电子材料整流滤波后得到纯净的直流负高压，将直流负高压连接到金属或碳元素制作的释放尖端，利用尖端直流高压产生高电晕，高速地放出大量的电子(e-),而电子无法长久存在于空气中（存在的电子寿命只有nS级）,立刻会被空气中的氧分子(O2)捕捉，从而生成空气负离子。纳子富勒烯负离子释放器采用富勒烯C60材料（电阻接近零的超导材料）做为释放尖端，富勒烯是采用纳米技术制造的电触媒材料，是一种接近超导的材料，也即电阻几乎等于零，在电离子通过该材料时，会产生强大的共振效益，因此极利于电离子的游离析出，所以不像传统的离子释放材料需要很强的电流，只需比较微弱的电流即可释放大剂量、高纯度、高活性、小粒径的负离子（负氧离子），同时没有臭氧、超氧化物、氮化物、辐射等衍生污染物产生，是与大自然最接近的生态负离子（负氧离子）生成技术。

　　风力发电机是将风能转换为机械功，机械功带动发电机转子旋转，最终输出交流电的电力设备，主要包括水平轴和垂直轴风力发电机，其组成主要包括风轮机、转轴、发电机及其外壳，以及安装支撑架。

　　基于此，本人设计了一种可以治理雾霾的风力发电机，它利用扬尘自身具有的风能驱动工作，经功率放大后生成大量可以使扬尘沉积的负离子，实现了简单的比例控制，批量安装、长期使用，可以有效地治理雾霾。

　　附图是一种可以治理雾霾的小型风力发电机的构造示意图。

　　图中，1.风力叶片，2.转轴，3.增速器，4.发电机，5.功率放大器，6.外壳，7.纳子富勒烯负离子发生器，8.负离子释放终端，9.微型风扇，10.功率放大器的输入开关，11.市电开关，12.安装支柱 。

　　该可以治理雾霾的小型风力发电机的工作原理如下所述：

　　扬尘自身具有的风能驱动风力叶片（1）旋转，风力叶片（1）驱动转轴（2）旋转，经增速器（3）增速后驱动发电机（4）发电，生成电能经功率放大器（5）放大后，驱动纳子富勒烯负离子发生器（7）工作，在负离子释放终端（8）释放大量小粒径、高活性、生态级负离子，用来使带正电荷的微小颗粒物聚集成大颗粒，最后使扬尘自沉积下来，从而净化了空气，有效治理雾霾。增速器（3）、发电机（4）、功率放大器（5）均安装在外壳（6）内，纳子富勒烯负离子发生器（7）安装在外壳（6）上，外壳（6）由安装支柱（12）支撑固定。所述的功率放大器（5）的输出功率是可调的，可以根据安装位置的空气污染程度及人口密度等情况，预先调节为一定值。

　　为了防止自沉积的大颗粒沉积在负离子释放终端（8）上影响正常释放负离子，在其旁边配备安装了微型电扇（9），其由功率放大器（5）输出端供电，与纳子富勒烯负离子发生器（7）同步工作，为负离子释放终端（8）除尘、防尘。

　　为了可以对纳子富勒烯负离子发生器（7）及功率放大器（5）进行控制管理，在市电的供电线及功率放大器（5）的输入端线路上，分别安装功率放大器的输入开关（10）和市电开关（11）。

　　黄土高原的边缘地区——如绿化防护带的前面或中间，或者在空气对流活动较少的交通线路两旁或中间，这样可以利用黄土高原的扬尘或车辆行驶产生的扬尘其自身具有的风能驱动生成大量生态级负离子，使雾霾的主要元凶——扬尘中的各种微小颗粒物聚集成大颗粒沉积下来，净化了空气，来有效治理雾霾。如果在一片区域内批量安装多台该可以治理雾霾的小型风力发电机，那么多条市电的供电线互相并联且中间接总开关，同时也可以让多条功率放大器的输入端线路互相并联且中间接总开关，以便于对它们进行统一控制管理。

　　本人设计的这种可以治理雾霾的风力发电机利用扬尘自身具有的风能驱动工作，经功率放大后生成大量可以使扬尘沉积的负离子，实现了简单的比例控制，批量安装、长期使用，可以有效地治理雾霾。