不发热的能源
冷光
在漆黑漆黑的大海深处，有几只深海乌贼在游动，它们的身上同时发出几种不同颜色的光——白光、蓝光、青光、红光，扑朔迷离，令人目不暇接。
这种乌贼遇到敌人时，并不喷射墨汁，而是喷射出一种能发光的液体，在海水中形成“光幕”，追猎的敌人往往被这种突如其来的亮光弄得晕头转向。
萤火虫
近年来，人们开始从不同的角度研究萤火虫，深入探索其发光机理，以便仿制和应用这种神秘之光，造福人类。科学家们已经发现，萤火虫的发光器官位于腹部的后侧，它由透明的表皮、发光组织及其反射层组成。发光细胞内含有荧光素和荧光素酶，荧光素在荧光素酶的作用下发生氧化，并发出耀眼的光芒。进一步研究后科学家又发现，萤火虫的荧光素在发光时，一个荧光素分子只能释放出一个光子。荧光素酶能使荧光素百分之百地变成光能，荧光不含红外线、紫外线，波长约为560纳米，光温在0.001℃以下，是一种名副其实的“冷光”。
有氧气的时候，在荧光素酶的催化下，荧光素与氧结合，释放出能量，再传递给荧光素酶，使之受激化而发出光来。这样，荧光素就不断地氧化成氧化荧光素，氧化荧光素经萤火虫体内的三磷酸腺苷提供能量，又将氧化荧光素还原成荧光素，荧光素又可继续起作用而发出亮光。如此反复，“冷光”
就源源不断地发出来了。
荧光闪闪的菌类
有些细菌能发出蓝绿色或黄绿色的光，我们叫它发光菌。发光菌如果寄生在鸭蛋上，鸭蛋也会发光。有关鸭蛋发光的奇异现象，早在11世纪时的北宋时期，我国杰出科学家沈括的《梦溪笔谈》中就曾有过记载。在1980年，我国有关科学刊物上也报道了江苏省射阳县一位农民发现发光鸭蛋的趣事。
发光菌不仅能寄生在动物上，也能附生在植物上（如柳树根、烂木头等）。
几年前。江苏省丹徒县一位老大娘，发现村边的一棵老柳树夜间发光，并用这棵发光柳树的根治好了长期治疗无效的腹痛症。我国科学工作者对发光柳树进行了研究，并分离出了一种发光真菌——假蜜环菌，人们都称假蜜环菌为“亮菌”。
有些毒蘑菇也能发光。我国1000多年前唐代的《本草拾遗》中便记载有：
“夜中有光者有毒”。在日本，有一种毒蘑菇叫日本平菇，菌丝和子实体都能发出很强的光。如果把10只这种蘑菇堆在一起，它所发出的光，在夜间足可看清书报。这种菌类丛生于山林深处的山毛榉树上，使山林犹如沐浴在月光之下，因此，当地人又管它叫月光蘑菇。第二次世界大战时，受到灯火管制的日本，曾使用这类发光菌来代替电灯照明。
用菌制成“菌灯”，世界上许多地方都有记载。但是，制作菌灯最有名者要算是法国生物学家杜波依斯了。他制作的菌灯，在1900年巴黎博览会上大放异彩。不过，他用的不是发光蘑菇，也不是发光真菌的菌丝体，而是比真菌更小的细菌培养物。他把发光细菌用营养液培养两天，然后用离心机除去清液，将沉淀下来的菌体涂抹在玻璃瓶内壁，就制成了蓝光闪闪的“菌灯”。
“火湖”和“海火”
在拉丁美洲加勒比海北部的大巴哈岛上，有一个非常奇妙的湖。每当清风徐来，夜色朦胧之时，人们泛舟湖上，随着船桨的划动，湖面上便形成一片闪闪发光的水波，从桨上滴落下来的无数水珠也发出粼粼碧火，仿佛晶莹剔透的明珠掉进了湖里。尤为奇特的是，此时船的周围也飞起美丽的火花。
站在岸边向湖面望去，只见桨儿起落，火花飞舞，闪动着的碧火忽明忽暗，就像天上繁星撒落湖面，真是蔚为壮观。难怪人们把这个湖叫作“火湖”。
这种奇异的自然景象在茫茫大海里更是司空见惯，夜航的船员和渔民有时会看到巨轮行驶过的海面上，亮起一道道闪闪发光的水波。那奔腾的海浪犹如一条条火舌，令人眼花缭乱。灿烂的火花织出的一幅幅美丽的画卷，使浩瀚的海洋更加充满神奇的色彩，这就是所谓的“海火”或“海光”。
美好的前景
科学家们已成功地从萤火虫的发光细胞中分离出荧光素和荧光素酶，并向萤火虫“取经”，模拟生物发光的机理，用化学方法人工合成了荧光物质，得到了类似于荧光的冷光。前不久，意大利某公司展出了一种最新研制出的名叫“法宝”新颖台灯。这是首次利用冷光系统设计而成的台灯。该灯独具匠心，小巧玲珑，性能卓越，已取得世界性的专利。由于这种生物灯无需电源、电线，不用灯泡，它发出的光色彩柔和，适于人的视觉，且不产生热量，因此，在易爆物质的贮存库和充满一氧化碳、氢气等易燃易爆气体的矿井里，尤其是在化学武器贮存库和弹药库里，它是最安全的照明设施。
又由于冷光源不产生磁场，在排除磁性水雷或深海作业时，它是一种理想的供蛙人用的照明灯具。
人类对生物发光的之谜的研究和利用，只是刚刚揭开帷幕。在自然界里，还有很多奥秘有待人们去探索。
燃料电池的电能
燃料电池工作原理
众所周知，水电解以后可以生成氢和氧，其逆反应则是氢和氧化合生成水。燃料电池正是利用水电解及其逆反应获取电能的装置。由天然气、石油、甲醇、煤等原料为燃料制造氢气，然后与空气中的氧反应，便可以轻易地得到需要的电能。
燃料电池主要由燃料电极和氧化剂电极及电解质组成。加速燃料电池电化学反应的催化剂是电催化剂。作为燃料电极的电催化剂有过渡金属和贵金属铂、钯、钌、镍等。作氧电极用的电催化剂有银、金、汞等。常用的燃料有氢气、甲醇、肼液氨、烃类和天然气。氧化剂一般用空气或纯氧气，也有用过氧化氢水溶液的。航天用的燃料电池大部分用氢或肼作燃料。
那么，电催化剂是怎样驱动燃料电池发电的呢？原来，由电催化剂和防水剂组成的燃料电极和氧电极形成负、正两极，负、正两极之间用电解质（碱溶液或酸溶液）隔开，燃料和氧化剂分别通入两个电极，在电催化剂的催化作用下，同电解质一道发生氧化-还原反应。反应中产生的电子由导线引出，这样就产生电流。
因此，只要向电池的工作室不断输入燃料和氧化剂，燃料电池就能持续不断地供电。这是燃料电池和一般化学电池（如干电池、蓄电池）的主要差别。干电池和蓄电池的反应物质消耗完了，电池就报废了。
燃料电池家族成员
迄今为止，在所有电池中效率最高的是碱性燃料电池，这是燃料电池家庭中的第一代，它的效率达70％。但是尽管于1984年就完成了1千瓦级燃料电池的模型制造和运行，但以后未能继续进行深入研究，而且这类以氢氧化钾为电解质的电池，也是最昂贵的一种电池。
磷酸型燃料电池称得上是燃料电池的第二代，无论是技术方面还是实用方面，都是非常引人注目的。
熔融碳酸盐型（MCFC）电池是燃料电池的第三代产品。它以碳酸钾和碳酸锂的混合液为电解质，发电效率比磷酸型要高得多，燃料也不仅仅限于氢气，与主要用于小规模发电的磷酸型相比，MCFC可称得上是大容量发电燃料电池。
在未来社会中更受人注目的是第四代燃料电池，即固体电解质型燃料电池（SOFC）。SOFC是以氧化锆等固体为电解质的，它不仅在性能方面远远地优越于磷酸型电池和MCFC，而且，由于它的电解质是固体，免去了腐蚀和溢漏的危险。
目前走在SOFC开发最前沿的是美国的WH公司，该公司已经有20年以上的研究实验，1990年成功地研制出25千瓦机，并使3千瓦机连续运转了5000小时。1992年该公司迈出了向100千瓦固体电解质型燃料电池进军的步伐。
燃料电池家庭中的第五代成员，它的大名叫聚合物电解质型薄膜燃料电池（PEMFC）。PEMFC与氢能源关系十分密切，科学家们发现，要将氢能用于汽车和飞机，就非得借助PEMFC不可，PEMFC的重要性由此可见一斑。
燃料电池中的新成员
最近，在燃料电池的行列中又出现了一位新秀，它就是英国科学家研制成的生物燃料电池。一般燃料电池的催化剂都用贵金属。这类催化剂因矿源少而价格昂贵，这就阻碍大功率燃料电池或大型燃料电池发电站的建造和发展。不久以前，英国肯特大学和牛津大学的科学家们合作，从细菌细胞中提炼出一种叫做甲醇脱氢酶的生物催化剂。这种酶能够加速氢气的释放，从而加快电子从甲醇中脱出的速度，使到达电极的电子数目大大增加。
由于酶催化剂作出了新贡献，使刚刚问世的生物燃料电池显示出功率大、体积小、效率高（达60％-70％）、成本低等突出优点。
种种优点燃料电池的规模和用途可随意选择。由于可以根据需要，对燃料电池的输出功率和规模随意选择，因而可用在任何地方，大到可以代替大中型的火力发电厂，小到可以在医院、旅馆和特殊部门等特别场合中使用。
燃料电池的综合效率高。燃料电池的发电效率可以高达40％-60％，比普通的火力发电要高。若再考虑到排出热量仍旧可以利用的话，整个系统的能量综合利用率可以达到80％左右，这是很了不起的成就。
燃料电池对环境影响极小。由于燃料电池基本不排放硫化物和氮化物，并且无噪音和振动，对环境影响很小，不需要单独为它因建造发电厂而占用土地，也不会产生如二氧化碳一类可能使地球气候变暖的气体，所以是一种对环境基本无危害的清洁能源。
许多燃料可供燃料电池使用。燃料电池可以使用天然气、甲烷、液化丙烷气、液化石油气、煤气等多种燃料。
最后，燃料电池的余热还可实行热能电能并用，能源的综合利用率可达到80％。
航天器用什么电池
航天器用的电池多半是燃料电池。比如，1965年美国的小型宇宙飞船用的就是一种以氟离子为电解质的固体高分子型燃料电池，它具有体积小，启动时间短，功率密度高，能在低温下工作等特点。
大海中的能源
利用海洋能源，是当今世界能源研究的方向。特别是在能源关系到国家安全，地球矿物能源逐渐枯竭及环境状况日益恶化的形势下，如何有效利用资源丰富、可再生的海洋资源，显十分重要，惯性波浪发电技术就是在现有利用海洋波浪能发电研究的基础上，运用成熟的机械制造及发电技术进行有效的组合。将广阔海岸取之不尽，用之不竭的波浪能低成本地转化为电能，为改善我国东部沿海地区能源短缺和环境改善开辟一条新的途径。
海洋波浪能
波浪能概述。海洋能与潮汐能、海洋温差能、盐梯度能、洋流能等能源一样，是海洋能源中最丰富、最普遍、较难利用的资源之一。波浪能又是海洋能中所占比重较大的海洋能源。海水的波浪运动产生十分巨大的能量。据估算，世界海洋中的波浪能达700亿千瓦，占全部海洋能量的94％，是各种海洋能中的“大户”。
大力士波浪
要是你去大海仔细看看，即使海上并未刮风，也总见不到海面上会有水平如镜的时候——不是一片片散乱的浪丘，一串接着一串地奔腾翻滚，就是一道道长长的涌浪一个跟着一个地向前推进，此起彼伏，如同虎跃，朝岸边扑来。就是再大的船，漂泊其上，也只能像蛋壳一样任其颠簸晃荡，一会儿被抬上高高的浪尖，一会儿又被抛入深深的浪底。如此循环往复，永无休止。
这情景就是人们常说的“无风三尺浪”。
地球表面约有71％的面积是海洋，洋面广阔连成一片。就像一汪池水，此处投下一颗石子，激起的波纹可以一圈一圈地越扩越大，传播到彼处一样，一处海面有风，新产生的波浪也会连绵不断，紧紧相随，传播到很远很远的另一处。这种由别处传来的波浪叫做涌。在海洋里，即使某处没有风，也会因别处有风而传来涌。这就是海洋里海浪永无平息之日的原因。
海洋中的波浪有大有小，小一点的波浪可有几米高，大一点的则可达几十米。如果当时风大一点，浪尖上还会被吹起白白的浪花，犹如伸出的一条条银舌，觊觎卷噬水面上不肯顺从听命的一切。要是大海发怒了，滔天的狂涛可以轻易地把万吨巨轮举过头顶倾覆吞没，或是把它推到海滩上搁浅，或是干脆把它投向岸边礁岩摔个粉身碎骨。
波浪既然能把万吨巨轮举起放下，那它体内必定也蕴含着无穷无尽的能量。经科学测试，海浪对海岸产生的冲击力平均每平方米可达20-30吨，大的还可超过60吨。在1平方米这块小小的海面上，一起一伏的波浪中就蕴有250瓦的功率。如果用来发电，一天可发6千瓦·时电，足够一个普通家庭一天的用电量。地球上海洋面积有3.6亿平方千米，全球波浪的平均总功率就有90万亿千瓦，一年就可发电567亿亿千瓦·时，这是当前全世界一年发电总量130万亿千瓦·时的4万多倍。可见，波浪的确是一位名副其实的大力士。
“太阳之子”
大家知道，波浪实质上是由风吹动海洋表层海水，引起海面各个质点所作的周期性圆周运动，风又是因为太阳的热辐射使得地球表面空气受热流动而形成的，所以“波浪力士”的“体能”归根到底还是来源于太阳，它是不折不扣的“太阳之子”。
波浪的“身材”是否“魁梧”，“气力”是大是小，不仅同风力的大小有关，还同海水的深度有关。水愈浅，波浪的高度就愈受到限制。当水深超过一定程度时，波高就不再受到海底的影响，而只决定于风力的大小。一般海浪的波长小于100米，所以在水深超过几十米的外海，海底纵是崎岖不平或礁石丛生，对波浪也就无可奈何、无所羁绊了，只能听任它们自由地来去驰骋，畅快地你追我逐，生龙活虎地尽情游戏。
由于波浪的活力来自于太阳，当然也就和潮汐能一样，是一种不必消耗任何燃料、没有污染、永续不断的再生能源。如果能够把它们利用起来发电，那真是再理想不过了。可是波浪又是广为分散在浩瀚无际的大海之中的，它们是杂乱无章的，要它们听从使唤，乖乖地为人类发电，并不那么容易。关键在于要选择一种适当的办法，像套马那样用鞯辔把它们羁勒起来，并利用当地具体条件，因地制宜，设置一些巧妙的机构来完成把波浪能变为机械能，再从机械能变为电能的转换。
为此，世界上许多国家从上世纪60年代初就开始进行研究。科学家设计了不少别具一格的独特装置。有的已投入了实际应用，收到了良好的效果；有的则还在试验中。如中国科学院广州能源研究所于1985年研制成功的BD-102号波力发电装置，在发电功率，电特性和结构上均优于当时世界上较先进的日本商品化产品TG103型波力发电装置，价格也仅为日本产品的3/4，因而很得人们的好评。
潮汐能的利用
