地球上不可再生能源的逐年減少而使其價(jià)格持續(xù)攀升，同時(shí)煤的開發(fā)容易導(dǎo)致工人傷亡，燃燒石油和煤等還會給地球帶來污染。污染不但危害人類的健康，也會增加溫室氣體而使地球暖化，地球暖化會使云量增加，云量增加必然會產(chǎn)生更多、更嚴(yán)重的災(zāi)難性天氣，進(jìn)而危害人類的生存環(huán)境。
雖然人類已懂得利用太陽能、水能、風(fēng)能、潮水能、海浪能和地?zé)崮艿仍偕茉窗l(fā)電，但這些可再生能源大部分都受天氣的影響而使供應(yīng)不穩(wěn)定。
人類早就有利用自然環(huán)境中存在的氣壓差或溫差產(chǎn)生動力的設(shè)想，比如在環(huán)保的大樓或建筑中利用煙囪效應(yīng)使空氣循環(huán)，從而節(jié)省了一部分通風(fēng)用電。又如利用地下和地面的溫差發(fā)電，或直接利用地?zé)岚l(fā)電。這一切成果表明，人們的智慧是無窮無盡的。在這一領(lǐng)域，人們還在不斷探索著、前進(jìn)著，以期獲得更大的突破，為動力的產(chǎn)生賦予更深的內(nèi)涵。
科學(xué)家們一直以來都在研究和開發(fā)利用高處與低處的氣壓差的能量發(fā)電，直到現(xiàn)時(shí)為止，他們只能建造高塔，在高塔頂端裝上一部風(fēng)力發(fā)電機(jī)。澳大利亞近年來就耗用了極大的成本建造了一座1000米高的發(fā)電塔，是現(xiàn)今地球上最高的建筑物。在塔的上部裝了一部風(fēng)力發(fā)電機(jī)，在塔下的周邊建造一個圓形直徑7000米的太陽發(fā)熱和儲熱裝置，利用熱力沖上和高低氣壓差兩種動力發(fā)電。可是，如果一旦沒有陽光的熱力（例如在晚上），該系統(tǒng)就不能產(chǎn)生預(yù)期的電量，因此這方法已被證實(shí)是無效益的。
經(jīng)過多年潛心鉆研，香港發(fā)明家廖意民先生發(fā)明的自然空氣動力發(fā)電系統(tǒng)破解了這一難題，該項(xiàng)系統(tǒng)在2005年第八屆中國北京國際科技產(chǎn)業(yè)博覽會專利項(xiàng)目展上榮獲專利發(fā)明獎，并于2005年美國INPEX發(fā)明展上獲得發(fā)明獎。
風(fēng)能作為一種無污染和可再生的新能源，有安全可靠、經(jīng)濟(jì)性高等優(yōu)點(diǎn)，受到國際上風(fēng)資源豐富國家的關(guān)注與大規(guī)模開發(fā)。我國的風(fēng)能總儲量列世界第三位，內(nèi)蒙古、青海、黑龍江、甘肅等省區(qū)風(fēng)能儲量居我國前列。廖意民的自然空氣動力發(fā)電系統(tǒng)發(fā)明為我國掌握利用新型環(huán)保能源找到了一條有效途徑。
新發(fā)明突破原有理論
如前所述的澳大利亞高塔設(shè)計(jì)和理論是利用熱和高壓空氣往上沖，是推力的理論。廖意民卻突破性采用了拉力的理論，即是利用龍卷風(fēng)形成的原理，認(rèn)為動力源是來自高處的低氣壓吸力。具體的實(shí)施方法是利用一條可依山勢上下起伏和左右轉(zhuǎn)彎、從低海拔處接駁至山頂?shù)墓艿来娓咚⒃谄教购吞貏e設(shè)計(jì)的管道內(nèi)裝上風(fēng)力發(fā)電機(jī)。
據(jù)廖意民先生介紹，該發(fā)明必須解決和證明八個具體的理論，缺一不可，否則就不會具有環(huán)保效益及經(jīng)濟(jì)效益。
其一，拉力與推力的分別的理論。
其二，管道無需像高塔一樣要垂直的理論。不垂直的管道才能建造得更高、獲得更大的動力，管道越長就可裝上越多的發(fā)電機(jī)的理論。
其三，管道能裝上大量發(fā)電機(jī)而不會增加額外阻力的理論和設(shè)計(jì)。
其四，管道等于一條極強(qiáng)力的吸管的理論。
其五，吸力＝拉力＝柔力＝慢加速的理論。密度低和靈活性高的強(qiáng)大空氣動力，會把管道內(nèi)的大量發(fā)電機(jī)，以慢加速地拉動或帶動到與發(fā)電機(jī)房內(nèi)的強(qiáng)大和高速的氣流速度相等的理論。
其六，高空的低氣壓能提供無窮無盡和巨大的能量、有足夠力量拉動大量發(fā)電機(jī)的理論。
其七，地面高壓空氣是被高空低壓空氣吸上的理論。并證明從管道被吸上的空氣比無管道自然上升的空氣的密度、量度和速度更高的理論。
其八，該發(fā)明能使這系統(tǒng)在發(fā)電的同時(shí)抽走污熱廢氣，污熱廢氣并可略為增加動力（該系統(tǒng)的動力主要是來自高處的低壓吸力，不必依靠污熱廢氣亦可完全自行運(yùn)作,抽吸污熱廢氣主要是環(huán)保的經(jīng)濟(jì)效益）。
正因?yàn)槿绱?，該發(fā)明無需依靠熱能亦可有效運(yùn)作，一套大型系統(tǒng)的產(chǎn)電量非常大，能全天候24小時(shí)不停地產(chǎn)生穩(wěn)定的電量,不但本身不會制造污染，而且在發(fā)電的同時(shí)能吸走工廠、隧道等的污熱廢氣，非常環(huán)保，可說是化害為利、一舉兩得。該系統(tǒng)還具有搭建簡單、易維修保養(yǎng)和效益高等優(yōu)點(diǎn)。
新發(fā)明有較高經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會意義
高空的低壓是一種巨大而用之不盡的自然能量，例如龍卷風(fēng)的抽吸力量足可以把一部汽車吸上半空。飛機(jī)門在飛行途中被打開時(shí)，高空的低壓可以把機(jī)艙內(nèi)的人和物體強(qiáng)勁地吸出機(jī)外。
自然空氣動力發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是發(fā)電機(jī)房的管道比較基本密封管道大，安裝較大型的扇葉發(fā)電機(jī)組,但發(fā)電機(jī)扇葉的直徑比發(fā)電機(jī)房所處的管道的直徑必須適當(dāng)?shù)剌^小，扇葉的數(shù)量亦要適當(dāng)?shù)剌^少。因?yàn)榘l(fā)電機(jī)房的管道加大,這使氣流通過較大的發(fā)電機(jī)房管道的速度和壓力比較通過基本管道的速度和壓力低少許，而在管道內(nèi)的空氣流量不變，這便不會使氣流遇上扇葉時(shí)產(chǎn)生突然的氣壓壓迫和反彈效果，這就能使基本密封管道內(nèi)的氣流經(jīng)常保持穩(wěn)定的流量和流速，不會因發(fā)電機(jī)的數(shù)量多而形成額外的阻力，所以管道可裝上大量發(fā)電機(jī)。管道越長，可裝上發(fā)電機(jī)的數(shù)量越多,管道出入口的高低差越大，氣流的速度和動力越大。長途的系統(tǒng)可先從出口處開始分期建造，第一期完成后可先運(yùn)作發(fā)電。
空氣的密度低，流動時(shí)的靈活性高，可隨時(shí)加速、減速和旋轉(zhuǎn)，它會以穩(wěn)定的速度通過扇葉而帶動扇葉運(yùn)行,所以當(dāng)發(fā)電機(jī)開始運(yùn)行時(shí)，管道內(nèi)的扇葉會以慢加速地被通過之氣流慢慢地拉動至與氣流通過發(fā)電機(jī)房的速度相等(恒速)。
空氣的吸力=拉力=柔力=慢加速，拉力不同推力，例如一個大力士能用繩索拉動一部大卡車，但他就較難推動同一部車。一個舉重運(yùn)動員能輕易拉起鐵環(huán)，但未必能推(舉)起鐵環(huán)。因?yàn)槔倪^程是用較柔的力和較慢的時(shí)間加速，而推是需要用較剛的力和較快的時(shí)間加速,當(dāng)然快加速所需的力量要較大?？焖贇饬鞯耐屏κ亲矒袅Γ鲎钑r(shí)會反彈，所以在管道內(nèi)的推力只能有效地以預(yù)定的速度和力度推動一部機(jī)器,例如用水壓力發(fā)電的管道內(nèi)祇能裝上一部發(fā)電機(jī)。
