大发明家缪特尔

在靠近港湾的近海，为了使船只安全进出港，总要设置很多航标灯为夜航船指引航向。以前的航标灯一般靠专人专船去安装或更换电池，人力、物力消耗都很大。

1940年，英国工程师缪特尔发明了一种波浪发电机，利用海浪上下运动的力量驱动空气涡轮机发电，使航标灯点亮。它的原理十分简单:当海浪上下波动时，浮体也上下运动，空气室中的空气不断受到压缩和扩张，如同风箱一样。受压缩的空气从露出海面的喷口处以极快的速度喷出，冲向涡轮机，使它快速旋转，这样就带动发电机发电了。

从此以后，绝大多数的航标灯都采用了这种自动装置。再也不用派人去为航标灯点亮了。

缪特尔工程师是一个善于思考的聪明人。他的别墅建在山上，经常停水，他便在别墅的房顶上设置了一个水池。他把一个家用的活塞式抽水机用连杆与别墅的大门连接在一起。每一个人推门进屋都可以给屋顶上的水池压上20千克的水。因此，所有来缪特尔的别墅做客的人都抱怨缪特尔家的大门太重了，开门特别费劲，建议他修理一下。缪特尔总是笑着说:“不用修。这大门是我家水池抽水机的能源。你一推门，我用水就不犯愁了!”客人们了解内情后，都夸缪特尔会动脑筋。正是这种善于想窍门动脑筋的性格使缪特尔成为一个拥有多项专利的发明家。

缪特尔还是一个做事非常执著的人。他认准了的事，都要锲而不舍地做成。

鸡蛋能不能在光滑的桌面上立住?这是一个古老的问题。

人们都认为这是不可能的，但后来却找到了两种解决的办法。

一种是大家熟知的哥伦布解法。他把鸡蛋往桌子上一磕，蛋壳碎了，但是鸡蛋立住了。谁也没像哥伦布这么做过、想过，哥伦布做了，并体现了一种超常的创新探索精神。这也正是他发现“新大陆”所需要的精神。

另一种是比较巧妙的科学做法。将鸡蛋一旋，鸡蛋在旋转中也立住了。

此后的几百年间，人们只把这个问题当作“脑筋急转弯”的题来考孩子们。但还有一些人仍然不屈不挠地把它当作一个科学命题来研究。即:如果不把鸡蛋磕碎，也不旋转鸡蛋，鸡蛋能不能立住呢?

缪特尔就是这些“钻牛角尖”的人中的一个。他把鸡蛋放到显微镜下观察，发现蛋壳表面是个起伏不平的粗糙面:高处的平均高度是0.2毫米，高点的平均间距是0.8毫米。在铅笔芯那样大的面积内，至少有3个以上的高点。从物理学的原理讲，只要鸡蛋的重心垂线通过这3个点的中间，从理论上讲，鸡蛋是可以立起来的。缪特尔反复进行了无数次的实验，真的把鸡蛋完好无损地静止地立起来了。

缪特尔就是这么一个极富智慧又具有认真分析观察态度的科学家。

有一次，缪特尔从英国乘海轮到法国去。傍晚时分，他看到航标工们驾着小船去给航标灯更换电池。他想，为什么不利用海浪一起一伏的动力来发电，解决航标灯的电源呢。从此，他与海浪结下了不解之缘，常常一个人坐在海边观察海浪，思索如何将上下运动的波能转变成高速旋转运动的机械能，从而带动发电机发出电力。有一天傍晚，他在海边待久了，直到下起了小雨，他才匆匆往回赶。路途中，雨越下越大，缪特尔躲进一家铁匠铺避雨。看着铁匠太太的手一进一出地扯动风箱，他不禁心中一动。他冒雨冲回家中，连夜在地下室里干了起来。经过3天的奋战，缪特尔造出了像风箱一样的空气活塞式波浪发电装置。

这个发电装置有一个直径60厘米、长4米的圆筒，上面设有两个活塞室，垂直沉下海去，部分浮出水面，活像一个浮标。当海浪上下波动时，活塞室中的空气不断受到压缩和扩张，如同风箱一样。受压缩的空气从露出海面的喷口中以极快的速度喷出，冲向涡轮机叶片，使它快速旋转，从而带动浮筒上面的发电机发电。缪特尔在海里实验自己的发电装置，一会儿，浮筒上的灯果然亮了起来。缪特尔高兴极了，他又对发电装置做了一些改善，使发电性能更好。一个发电装置可以发100千瓦的电，完全足够供应航标灯使用。

海洋波浪是由海上的风引起的海面上的水的运动。波浪的大小取决于风，风大浪就高，风小浪就低。在一个典型的海洋中部，8秒的周期里就能涌起1.5米高的波浪，而大风暴掀起的海浪可高达10米以上。奔腾起伏的海浪，蕴藏着巨大的能量。据科学家测试，海浪对海岸的冲击力每平方米可达20～30吨，大的海浪甚至达到60吨。它的巨大力量，能将10多吨重的岩石抛到20～30米的高处，能把上千吨的混凝土防波堤连基冲垮，甚至还能把万吨巨轮掀到岸上去。在1平方公里的海面上，一起一伏的海浪蕴藏着20万千瓦的能量，全世界的波浪能总蕴藏量为109千瓦，是一笔巨大而取之不尽、用之不竭的财富。

波浪除了上下运动的能量外，还有横向运动的能量和旋转运动的能量。缪特尔的成功激发了人们研究波浪能的兴趣，目前，世界上许多国家已经就不同方向运动的能量设计了不同的装置进行试验。

最常见的就是缪特尔发明的空气活塞式波力发电机。单个的这种发电机发电能力有限，现在科学家建造了装有许多个装置的波力发电船。这种船长80米，宽12米，重500吨，装有20个浮筒，在3米高海浪的水面上，能发电2000千瓦左右。

现在还研制出了一种固定式海岸波力发电装置。它把空气活塞室固定在海岸边，通过管道内水面的升降来代替浮筒的上下，使活塞室内的空气反复受到压缩和扩张，从而将横向运动的波能转化为机械能，带动发电机发电，每一个海岸固定式发电机容量为1000千瓦。

美、英、法、日等国在20世纪90年代还研制出一种更为经济的发电装置——气袋式波力发电机。这种发电装置将一个个特制软质气袋浮漂在海面上，再用链状轴将它们串连成排，如同一条横跨海面的粗大胶管。海浪扑打气袋，气袋里的空气受到压缩。被压缩的空气驱动空气涡轮机，再带动发电机发出电来。一套由4000个气袋组成的波力发电装置，可以发电2000万千瓦。

最近，日本又开发出一种叫“人造环礁”的波力发电装置，直径达75米，如同一个巨大的油煎环饼一般，只有顶部露出水面。海浪冲击环礁边沿，并从中央喷口喷出，冲击中间的涡轮机工作，发出电来。一个装置的发电量为10万千瓦。

自20世纪初期以来，人类就锲而不舍地探求发掘波浪能的方法。到20世纪末，科学家们已卓有成效地研制出各种各样的波力发电装置。英国、美国、法国、日本、意大利等国已经开始利用波浪能发电，节省了大量能源。中国也在积极研制波力发电装置，并已投入试验。对于中国这样一个有漫长海岸线的国家而言，光是大陆沿海就至少有1.2亿千瓦的海浪能量等待我们去开发利用。

科学家们预计，21世纪初，波力发电装置进一步改善以后，将大量投入使用。到21世纪中叶，波浪将与石油、煤、风、潮汐等能源一样为人类服务。它不仅能让航标灯发光，而且还能将光明送到地球的多个角落，使人类的生活更加美满。