大太陽小車車
所謂的太陽能車,真的如車展中的展示品般距離生活如此遙遠﹖
雖然太陽能距離普及的實用依然有距離,但是,建立起利用太陽能的觀念,絕對不是一句口號。台北師院環境教育中心結合校內學生的力量,舉辦太陽能模型車大賽,吸引由國小到大專院校的學生同台較勁﹔利用簡單的太陽能晶片,各種小小車以驚人的速度奔馳﹗
﹁對於太陽能的利用有所認識﹂,主辦單位的指導老師陳佩正說,正是此競賽的教育目的之一。四驅模型車正在國內迅速蔓延,小朋友為之瘋狂﹔可是延伸出來的問題,在於耗電太兇,因此有了尋求替代能源的靈感。只要利用數片價錢在兩百元以內的太陽能轉換晶片,轉換馬達,就足以建構起車輛行走的動力系統。
太陽能熱水器應用在飯店、宿舍還有花房等熱水供應以相當普及。另一方面,太陽電能的運用範圍也正在擴大﹔太陽電能應用原理,就是以太陽能晶吸收光能轉換為電能,還可以儲存以備黑夜來臨使用﹔包括發電廠、一般電器、農業的灌溉幫浦以及人造衛星等等。在汽車工業,去年車展Honda的太陽能車,時速可超過一百公里,除了材料價格過於昂貴外,根本已經足以應付一般人駕駛的需求。
自1987年以來,每年舉辦的太陽能車大賽Sunrayce,吸引各國大學院校以及車廠代表國家參與﹔而在下世紀前美國有十三個州規定至少超過2%的車輛必須為零污染(Zero-Emission),更是讓車廠積極尋找替代能源。陳佩正說,能源轉換技術對於太陽能的轉換率,已經可以到達24%(大自然最成功範例為葉綠素的33%),現在無法見到大幅的突破﹔因此太陽能車的設計,就在於如何提昇蓄電容量以及降低電池成本重量(此處與電力車面臨的問題幾乎完全相同),以及達到高電力輸出、低空氣阻力、低傳動阻力、重量輕、以及可靠、穩定和安全性。
雖然師院環境教育中心強調,他們的太陽能模型車比賽,只是最基本的觀念引導﹔而且對於參賽的小朋友來說,還可以發現自己動手以及團隊合作的樂趣,對這些即將成為高度連結的﹁數位公民﹂,雙手真正接觸廣義的工藝製作而非鍵盤、滑鼠,可說是極其獨特的體驗。但是和參賽學生聊天的過程當中,記者驚訝的發現,他們在製作太陽能模型車所發現以及意圖解決的問題,可說已經建立與太陽能車設計間的整體概念。
學生解決的問題都是設計上必須注意的重點:例如將四驅車的底盤挖空剩下支架,以降低重量。輪子的材質例如較硬的塑膠或是軟橡膠,與路面摩擦力相關﹔在降低傳動阻力方面,可以將傳動的齒輪組數減少﹔而包括馬達與車身結合的穩定度,以及輪胎寬度與車輛是否穩定直線前進間的關係﹔還有晶片要如何採用串、並聯方式提昇效力等等,其實學問不少。師院環教中心表示,從今年以後,得獎的作品都要供應出設計圖,他們會將其在網路上公佈,提供有興趣的人參考----陳老師自信滿滿的說,只要再過兩年,台灣的程度絕對不輸美國、日本﹗
(98/06/08)