【明報專訊】四大國際發明展之一的德國紐倫堡國際發明展（iENA）早前閉幕，廣州祈福英語實驗學校科技組以「低風速啟動垂直風力發電裝置」奪得能源環保類青少年組金獎。當中兩名香港學生蔡子睿、黃勤恭，與內地同學一起用3年多時間反覆試驗，解決垂直風力發電裝置難以啟動的問題，獲評委認同。

明報記者 林迎

第76屆德國紐倫堡國際發明展有30個國家地區的500多個發明項目參加，中國展團有96個項目，按不同技術類型分類角逐，當中廣州祈福英語實驗學校科技組以「低風速啟動垂直風力發電裝置」奪得能源環保類的青少年組金獎，該項目同時獲沙特阿齊茲國王大學頒發傑出創新金獎。

解決低風速無法啟動發電機難題

該校教師鄧九貴稱，本次獲獎項目從3年前已開始研究，選此題材因「環保能源是世界新趨勢，在歐洲尤其受到關注」。他解釋，主流應用的水平軸風力發電機佔地廣，但對風力及風向有要求，非所有地方都適宜建設，「像廣東和香港沿海的風力較大才可以，但全世界多數地方常年只有微風」。另一方面，垂直軸風力發電機佔地小，對風向沒要求，但啟動性能差，特別是常用的Darrieus式Φ形風輪完全沒有自行啟動能力，而同學研究的「低風速啟動垂直風力發電裝置」透過改進雙速飛輪形成啟動推力，令垂直軸風力裝置於一至二級微風下也可啟動發電機，解決關鍵問題。

團隊成員之一17歲香港學生蔡子睿說，設計靈感源於一名同學看紀錄片時，看到大船進入港口要由小船拖動，於是想到由小型水平葉片帶動大型垂直葉片。鄧老師指出，雖然原理不難明白，但要找到合適材料，計算尺寸、重量、轉速、功率等卻非易事，每一個細節的打磨都可能要花上四五個月。他稱讚同學很有團隊精神，且動手能力強，用市面上可買到的簡單材料反覆試驗。蔡子睿負責選定葉片，他說太輕的容易損毁，厚的則會太重而難以轉動，「只能靠一個個裝上去試，又要輕、又要受力好，摩擦力還要小，大概試了幾個月，最後選了現在這種」。

葉片燈具 逐樣材質測試

另一港生16歲的黃勤恭負責調試發電裝置的LED燈，換過好幾種燈具，後來發現30W的燈珠效果最佳。他稱，「低風速啟動垂直風力發電裝置」佔地小，安裝不會很麻煩，可供家庭使用，或放置於樓頂、船舶。他續說，於德國紐倫堡發明展看到其他能源類設計，有個裝置是用鋼絲懸吊於兩幢高樓之間，利用大廈間的「穿堂風」發電，但他認為大風時電機擺動會有墜落危險，鋼絲亦會對建築物產生拉力，這個裝置後來獲得銅獎，黃勤恭笑道「還是我們的設計好一點」。

獲得德國發明展金獎後，「低風速啟動垂直風力發電裝置」將再改進升級，接着赴瑞士日內瓦國際發明展，冀再獲殊榮。已高三（中六）的蔡子睿對地理、地質感興趣，未來想返港升學，港大、理大或科大都是心儀目標。仍在讀高二的黃勤恭亦有同樣願望，但希望修讀IT工程類專業，「我平時愛打遊戲，對硬件的工作原理很感興趣，也懂自己裝機。我們國家的芯片落後於人，讀這個專業也想為國家做點貢獻」。