案例4　可拆式净化水体鸟粪石产生太阳能电池

钟梓屿

一、轻松发明方案

（一）发明名称：可拆式净化水体鸟粪石产生太阳能电池

（二）发明方案附图

（三）发明方案附图各组成部分说明

各组成部分名称：1．太阳能电池板；2．Mg电极电池；3．阴离子交换膜；4．MgCl₂溶液成品室；5．反应室；6．富营养水体入口；7．鸟粪石出料口；8．净化水体出口。

补充说明：因为人类大量排放化学药品进入河流，导致全球多地水源出现富营养化，造成藻类疯长，水生物大量死亡。导致水体环境破坏的主要原因是富营养化水体富含氮磷化合物，而这类物质可用来制作农用肥料——鸟粪石［Mg（NH₄）PO₄·6H₂O］；Mg电极电池是用Mg作电极，用MgCl₂-HCl溶液作电解液，从而产生电能，以及制作鸟粪石原料之一的MgCl₂溶液；向富营养水体入口通入稀释后的富营养水体；鸟粪石出料口可收取经MgCl₂溶液与稀释富营养水体反应后产生的鸟粪石晶体；净化水体出口可将净化后的水体排入湖泊河流；太阳能电池板可吸收太阳能及Mg电极电池反应时所放出的能量。

二、轻松发明方法

（一）创造法名称：生态经济创造法

（二）生态经济创造法原理

随着科技不断发展，地球的生态也无时无刻不受到人类及其科技的影响。科技的进步使人类可预知灾难，同时也可用科技改善自然环境，实现人与自然和谐共处。

（三）生态经济创造法应用要领

我们可利用现代科技来完成一些在古代无法完成的保护环境的工作。例如，我们可通过生物或化学手段抑制赤潮的发生，也可以通过基因手段拯救濒危物种。之前，我们一直从有利自身的角度考虑，现在，我们更应该从保护环境的角度思考，这也许会带来新的发现。

三、轻松发明思想

（一）发明家的思维模式

很多人看同一个物品，会有不同的想法，比如发明家也可从保护生态、提升经济效益的方面考虑，产生构想，并将其进行改进，进而完成方案。

（二）发明家的行为模式

发明家在现实生活中，常会观察一些可利用的废物，看看是否可将其转化为有用物质，或研究一下污染环境的物质，考虑是否可回收，保护环境且增加效益。

（三）参赛者的发明梦想

因为臭氧层被破坏，全球温度升高，我曾想长大后发明一台机器，可填补臭氧空洞。希望人类可以发展至一个与生态共同发展的和谐阶段。

（四）罗老师点评

发明创造方案可以是简单明了的，也可以是复杂详细的，由于学生进行发明创造时，常常缺乏实验条件，使得方案结构比较简单，技术含量不高，这也是青少年发明创造的主要特征。

人类社会发展史就是一部发明创造的历史，人们因为发明创造而自豪，时代因为发明创造而进步，因此，培养小发明家，是十分伟大的工作。而发明创造课程能很大程度地激发青少年的创造力，这个精品课程的核心价值正是有效培养学生的创造力。

由钟梓屿同学发明的可拆式净化水体鸟粪石产生太阳能电池，实际上是一种关于太阳能运用的发明创造，涉及的技术已经超出中学生的知识范围，其发明创造设计方案还是比较初级，结构也比较简单，缺乏技术细节说明。但是，因为该学生对太阳能有兴趣，所以选择了高科技的发明创造项目。我们十分重视学生的发明创造兴趣是否可以持续培养。发明创造兴趣是发明创造动力之源，因为有兴趣，发明者会主动收集太阳能技术的相关资料来阅读研究，主动进入太阳能制造公司参观学习与探究，将来还有可能成为太阳能技术的爱好者和专家，设计水平就会更高，专业能力也会更强。