案例4　可拆式凈化水體鳥糞石產生太陽能電池

鐘梓嶼

一、輕松發明方案

（一）發明名稱：可拆式凈化水體鳥糞石產生太陽能電池

（二）發明方案附圖

（三）發明方案附圖各組成部分說明

各組成部分名稱：1．太陽能電池板；2．Mg電極電池；3．陰離子交換膜；4．MgCl₂溶液成品室；5．反應室；6．富營養水體入口；7．鳥糞石出料口；8．凈化水體出口。

補充說明：因為人類大量排放化學藥品進入河流，導致全球多地水源出現富營養化，造成藻類瘋長，水生物大量死亡。導致水體環境破壞的主要原因是富營養化水體富含氮磷化合物，而這類物質可用來制作農用肥料——鳥糞石［Mg（NH₄）PO₄·6H₂O］；Mg電極電池是用Mg作電極，用MgCl₂-HCl溶液作電解液，從而產生電能，以及制作鳥糞石原料之一的MgCl₂溶液；向富營養水體入口通入稀釋后的富營養水體；鳥糞石出料口可收取經MgCl₂溶液與稀釋富營養水體反應后產生的鳥糞石晶體；凈化水體出口可將凈化后的水體排入湖泊河流；太陽能電池板可吸收太陽能及Mg電極電池反應時所放出的能量。

二、輕松發明方法

（一）創造法名稱：生態經濟創造法

（二）生態經濟創造法原理

隨著科技不斷發展，地球的生態也無時無刻不受到人類及其科技的影響。科技的進步使人類可預知災難，同時也可用科技改善自然環境，實現人與自然和諧共處。

（三）生態經濟創造法應用要領

我們可利用現代科技來完成一些在古代無法完成的保護環境的工作。例如，我們可通過生物或化學手段抑制赤潮的發生，也可以通過基因手段拯救瀕危物種。之前，我們一直從有利自身的角度考慮，現在，我們更應該從保護環境的角度思考，這也許會帶來新的發現。

三、輕松發明思想

（一）發明家的思維模式

很多人看同一個物品，會有不同的想法，比如發明家也可從保護生態、提升經濟效益的方面考慮，產生構想，并將其進行改進，進而完成方案。

（二）發明家的行為模式

發明家在現實生活中，常會觀察一些可利用的廢物，看看是否可將其轉化為有用物質，或研究一下污染環境的物質，考慮是否可回收，保護環境且增加效益。

（三）參賽者的發明夢想

因為臭氧層被破壞，全球溫度升高，我曾想長大后發明一臺機器，可填補臭氧空洞。希望人類可以發展至一個與生態共同發展的和諧階段。

（四）羅老師點評

發明創造方案可以是簡單明了的，也可以是復雜詳細的，由于學生進行發明創造時，常常缺乏實驗條件，使得方案結構比較簡單，技術含量不高，這也是青少年發明創造的主要特征。

人類社會發展史就是一部發明創造的歷史，人們因為發明創造而自豪，時代因為發明創造而進步，因此，培養小發明家，是十分偉大的工作。而發明創造課程能很大程度地激發青少年的創造力，這個精品課程的核心價值正是有效培養學生的創造力。

由鐘梓嶼同學發明的可拆式凈化水體鳥糞石產生太陽能電池，實際上是一種關于太陽能運用的發明創造，涉及的技術已經超出中學生的知識范圍，其發明創造設計方案還是比較初級，結構也比較簡單，缺乏技術細節說明。但是，因為該學生對太陽能有興趣，所以選擇了高科技的發明創造項目。我們十分重視學生的發明創造興趣是否可以持續培養。發明創造興趣是發明創造動力之源，因為有興趣，發明者會主動收集太陽能技術的相關資料來閱讀研究，主動進入太陽能制造公司參觀學習與探究，將來還有可能成為太陽能技術的愛好者和專家，設計水平就會更高，專業能力也會更強。