據(jù)媒體報道,荷蘭人彼得·范·溫格登是一位大名鼎鼎的建筑師與建筑企業(yè)的老板,他領導與經(jīng)營的貝拉頓公司(Beladon)正在設計人間第一艘水上漂浮農(nóng)場(Floating Farm),預計2016年5月在荷蘭第一大港口鹿特丹市斯希丹港口下水,迎接那時在荷蘭舉行的世界奶業(yè)大會。
溫格登說:“許多在城市長大的孩子都不知道我們喝的牛奶是哪里來的。在城市里,我們沒有足夠的空間養(yǎng)奶牛,至少在陸地上沒有,但你可以在水上實現(xiàn)這個設想。”這就是他建設漂浮農(nóng)場的初衷。
根據(jù)貝拉頓公司的設計,在這個漂浮著的流動農(nóng)場,城市里居民既能看到現(xiàn)實中的奶牛也能看到如何擠牛,以及如何制造奶制品。正在制造的漂浮農(nóng)場活像一個矩形鳥巢,長約40m,寬約30m,總面積約1200m2,有上下兩層,除上層頂部為裝有太陽能光伏電池板外,其他房間的四面全部為透明玻璃墻,人們可以從外面清清楚楚地看到里面的場景。上層養(yǎng)牛,是牛生活的空間,綠樹成蔭,儼然一個小小的公園。可以容納600條牛,每天可以生產(chǎn)5000L牛奶。下層有各種各樣的生產(chǎn)與服務設施,如牧草區(qū)、牛奶生產(chǎn)區(qū)、牛排泄物收集與處理區(qū)、海水淡化區(qū)、能源供應室。
彼得·范·溫格登的漂浮農(nóng)場是完善的封閉循環(huán)系統(tǒng),既是一個閉環(huán),可以實現(xiàn)能源自給自足,可以自產(chǎn)牧草,淡化海水可保人蓄飲用和生活所需。牧草生產(chǎn)在下層的黑暗溫室內進行,無土栽培,采用LED照明燈,草的光照時間可以長達20h/d,而且光照強度可以調節(jié),因而草的生長速度大大提高。
浮動農(nóng)場頂部的太陽能電池產(chǎn)生的清潔能源足可以滿足人蓄生活與各種生產(chǎn)所需的電能。收集的牛排泄物用于生產(chǎn)沼氣和制造肥料。產(chǎn)生的能源除自給外,還可以對外銷售。
溫格登的漂浮農(nóng)場,是一個食品產(chǎn)業(yè)的iPhone,它的吃水深度約1.5m,不論是牛還是人在上面工作與生活,完全沒有搖晃的感覺,如陸地上一樣穩(wěn)定。這種農(nóng)場不但可以建在海上,也可以建在一切有水的江河湖泊上,只要水深超過2m就行。
漂浮農(nóng)場的造價與普通陸地上農(nóng)場的差不多,雖然其建筑材料費用高一些,因為用了不少鋁材,但買水域的錢比買土地的錢少得多,結算下來,兩者大體相差不多,根據(jù)他們的預算,首座漂浮農(nóng)場總造價約300萬歐元,出售牛奶、能源和奶制品的收入約80萬歐元/a,加上勞務與維護費,預計7a可收回一切投資。
溫格登的漂浮農(nóng)場夢還沒有做完:下一個目標是建筑漂浮的養(yǎng)雞場,每個可養(yǎng)8000只,還打算將蔬萊溫室也搬到海上,把花卉養(yǎng)殖大棚也建到水上,真正實現(xiàn)在沿海、濱湖城市進行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的夢想。
鋁材建造的漂浮農(nóng)場
由于鋁材的密度小、強度較高、易加工成形、抗海水腐蝕性強、價格適中、資源豐富、可回收性強(建筑這種農(nóng)場用的鋁材生命周期到期后,98%以上鋁可以回收)等一系列優(yōu)點。因此,鋁在漂浮農(nóng)場建造中在三方面得到大量應用。
建造上層建筑四面玻璃墻的框架,猶如現(xiàn)代建筑的貼地窗,擠壓鋁型材的用量約7kg/m2,是用6082合金擠壓的;房頂上的太陽能電池板框架與支承架都是用6063合金或6082合金擠壓型材制造的,用量約10.5kg/m2。牛舍內部結構為全鋁的。
LED燈鋁基板。農(nóng)場用的大多數(shù)牧草是采用黑暗的溫室和LED照明燈生產(chǎn),無土栽培,荷蘭大多數(shù)蔬菜和花卉農(nóng)場都已實現(xiàn)這種技術。通過LED燈照明不但可以提高植物生長速度,而且可以延長光照時間,增加產(chǎn)量,以番茄生產(chǎn)為例,一株番茄苗在栽培約一個月后就可以開始結果。
在漂浮農(nóng)場上,無論是生活辦公照明,還是生產(chǎn)照明用的都是LED燈。如今LED照明已普及到國民經(jīng)濟的各個部門與人們生活的各個領域,鋁基覆銅板是構成LED燈具核心部件之一。散熱是LED首先必須解決的問題,否則它就無法工作。LED的結點溫度如果超過85℃,芯片就會衰竭、熒光粉會氧化,進而引起光衰。
鋁有良好的導熱性,0~100℃的熱導率為238W/(m·K),因而熱阻低,而且密度小,質量輕,并有很強的抗氧化性,是一種很好的熱傳輸材料,使它成為首選的制造LED燈散熱基板的材料。1969年日本三洋公司發(fā)明了鋁基板制造技術,1974年開始應用于三洋技術公司(SDK)系列功率放大混合集成電路。中國鋁基覆銅板研究始于1988年,1990年首條生產(chǎn)線在原704廠建成投產(chǎn)。
LED鋁基覆銅板由三層組成:鋁基板、中層的導熱絕緣層、表面為銅箔電路層。器件運行時所產(chǎn)生的熱量通過絕緣層快速傳導到鋁基板,然后由鋁基板將熱量散發(fā)出去,從而實現(xiàn)對器件的散熱,使LED燈保持穩(wěn)定的工作狀態(tài),工作溫度始終不超過規(guī)定值。純鋁不但有高的熱導率,而且比熱容也大,99.996%高純鋁的為934.92J/(kg·K)工業(yè)純鋁(99.5%)的為964.74J/(kg·K),因此可用工業(yè)純鋁制造基板。
當今,美國的貝格斯公司(The Berquist),日本的理化工業(yè)公司(NRK)、電氣化學工業(yè)公司(DENKA)、日東電工公司(NITTO DENKO)、日本住友電器工業(yè)公司(Sumitomo Electric)等代表了鋁基板技術的先進水平。中國的鋁基板產(chǎn)量雖大,但品質良莠不齊,缺乏核心技術支持,生產(chǎn)技術還未達到一般國際水平,與日本的相比還有相當大的差距。
在漂浮農(nóng)場結構與LED燈具制造中,鋁材起了關鍵作用,在水上建筑農(nóng)場與房層無疑將是一種趨勢,不但在像荷蘭這種缺地的沿海大國可大行其道,就是像中國這樣的大國也大有發(fā)展前景。鋁材除了上述三方面的應用外,漂浮農(nóng)場的甲板、梯子、圍欄、與陸地相連的橋梁等都可以用鋁材建造。
(關鍵字:鋁材)