

再过一个月多一点,我和我的儿子将从纽约市出发,进行一次为期一个夏天、长达4500英里的公路旅行。我们并不担心汽油价格上涨,因为我们将驾驶一辆油耗相当于每加仑汽油行驶1000英里或更好的汽车。这是一辆我们和几个朋友一起制造的、像推车一样大的双座车,它的运行能源相当于一个100瓦灯泡消耗的电能。
长话短说:这一切始于我发现,就像许多在我之前的父母一样,每当我12岁的儿子纳什出门前忘记关灯时,我都会感到恼火。唠叨没用;我曾试图让他为浪费的电力付费,但在我们镇上,每千瓦时电大约收费9美分,这只是几分钱的事,不是美元。
这不仅仅是经济问题。我想让他意识到,电力虽然不贵,但并非凭空而来。电能的产生需要复杂的电力基础设施,通过电网连接到大型机械运转、巨型锅炉消耗自然资源、产生热量并排放废气的地方。
为了将这个概念具体化,我们去了健身房,我让他骑上了一辆健身自行车,自行车不仅显示他的速度,还显示他的功率输出(瓦特)。他需要以中等但稳定的速度发电,才能驱动一个100瓦的灯泡。冲刺时,他短暂地能够以足够的功率驱动相当于两个灯泡、他的电子游戏机和吊扇的能量。
一天星期五,我们正要出发去参加一个周末的露营旅行,他注意到楼上卧室的灯还亮着。他跑回去关掉了开关,回来时说他刚为发电厂省了很多骑行的工夫。“我们应该为额外的骑行获得积分,然后用它们来抵我们的下一次旅行,”他补充道。
我们猜测,用一个灯泡的电力能走多远。几年前,我和一个朋友把一辆旧的高尔夫球车改造成了一辆越野车,纳什立即给它取名叫“沼泽爬行者”。“在沼泽爬行者上,用三个灯泡的电力能走多远?”他问道。我脑子里快速估算了一下瓦特/小时,答案是“只有几英里”。
“好吧,那我们造一辆新的爬行者,配一个更好的马达,”他反驳道。
“我们必须让它更轻,”我告诉他,“还有更小的轮胎,更好的电池,一个爬坡用的变速器,还有……”
我应该说明,我不是工程师,也没有广泛的技术或机械背景,只是喜欢动手,对物理科学充满好奇。但即使以我有限的专业知识,我越考虑可能性,就越坚信,我们可以用纳什的“灯泡能量”做些非同寻常的事情。
“在我们开始旅行之前,把那盏灯关掉,我会造一辆车,用我们节省的电力横跨美国。”我宣布道。
接下来,既然这个宏伟的目标已经提出,我就必须想办法实现它。
在下一篇文章中,我将详细介绍这辆将载着我们从一端到另一端,仅靠一个灯泡的电力行驶的车辆的设计。