政大大學報

手搖發電 水壺吸濕氣助求生

【記者賴辰瑀綜合報導】結合手搖發電技術、吸收空氣中濕氣使之遇冷凝結成水滴,以提供緊急求生即時的水分補給。建國科技大學學生團隊在自動化工程系暨機電光系統研究所專任副教授王俊傑的帶領下,首創「緊急求生吸濕水壺」,榮獲「2019第七屆澳門國際創新發明展」金牌獎與澳門特別獎。

建國科技大學學生作品「緊急求生吸濕水壺」,獲澳門國際發明創新展金牌獎與澳門特別獎。 圖/王俊傑提供

「緊急求生吸濕水壺」利用鋰電池搭配手搖發電技術供電,藉由熱電效應(註1)產生致冷晶片的冷熱溫差面,即晶片兩面為一冷一熱,成為裝置中冷凝的關鍵。運用風扇及馬達,將靠近晶片熱面的熱空氣從裝置中排出,並將晶片冷面溫度降到比室溫還低,使空氣中水氣遇冷凝結成水滴,經裝置內的過濾系統消毒後,蒐集成為可飲用的水。然而凝結水氣的效益會受空氣中濕度的變化影響,濕度愈低,凝結愈慢,但經團隊數據評估後,裝置的冷凝效用並不會因此失能。

註1:由溫差產生電壓的直接轉換,此效應可以用來產生電能、測量溫度、冷卻或加熱物體。(參考自維基百科)

 

「國外曾有類似的發明,但是是利用太陽能驅動晶片運行,因此在沒有陽光的地方無法提供協助。」王俊傑表示,此項發明的特色為手搖發電,當裝置中的鋰電池沒電時,依然可以使用手搖方式進行蓄電,並幫助電池充電,同時促進晶片與馬達運作,因此即使在沒有陽光且鋰電池沒電的情況下,裝置仍可運行。

 

交通部中央氣象局地震測報中心顯示,今年10月至今共有35起大小型地震,而團隊正因台灣地震頻繁,因此希望能設計出可在災難中及時補充水分以防止脫水的裝置。若能在救災用緊急救護包中放置此設計,即可延長等待救援的時間。

 

建國科大自動化工程系學生賴紹洧及林泓棋共同表示,研究過程中遇到許多問題,例如裝置散熱不良、無法將水滴順利引導到水壺儲存等處境。建國科大電子工程系碩士班學生陳宥鋐也發現風扇進風強弱會帶來不同影響,「風量過強或過弱分別會導致水氣無法凝結及造成晶片過熱的狀況。」他說,然而經反覆測試後,這些問題皆順利解決。

建國科技大學學生設計團隊及自動化工程系暨機電光系統研究所專任副教授王俊傑合影。 圖/王俊傑提供

在團隊的努力下,目前裝置雛型已完備,未來規劃改善散熱效果及濾水材質,希望進一步精進效率與品質。林泓棋表示,希望縮小裝置體積方便使用者攜帶,盼能普遍放置在緊急救難包中,提供緊急協助。