登陆注册
14609900000007

第7章 潜在热能的发现

1.人造太阳:3000年取之不尽的能源

1991年11月9日,物理学家们用欧洲联合环形聚变反应堆在1.8秒内再造了太阳,这是在一个大环(一种直径20米的不锈金属)里实现的首次热核反应。

质量较小的氢原子核,如氕(11H)、氘(21H)、氚(31H)、氦核(42He)、锂核(73Li)等,在很高的温度下能互相结合成新的核,并释放出大量的能量,称之为原子核的聚变,如下述核反应关系式:

21H+21H→32H+10n+3.25Mev

21H+21H→31H+11H+4.00Mev

63Li+21H→42He+22.40Mev

上述反应式最后的数字表示所释放的能量,如在第一个反应式中,两个氘发生聚变反应,生成一个中子和一个氦的同位素核(32He),同时放出3.25Mev能量(1Mev=1.60×10-13焦耳),平均一个氘核聚变时放出1.625Mev能量。假设有2克氘(1mol)发生聚变,则所放出的能量将高达1.56×1011焦耳的能量,相当于40万度电的能量,是同样质量的铀核裂变产生的能量的4倍。

自然界中氘的贮存量是十分丰富的,在氦同位素中,氘的自然丰度很高。按重量计算,由氘结合而成的海水约占海水重量的六千分之一。地球表面海水总贮量为1018万吨,每克氘聚变产生20万度电的能量,由此可以算出海水中所贮的氘全部发生聚变将产生大量的电能。按目前世界耗能水平来说,估计这些能量可供人类使用几百亿年!因此实现核聚变反应,无疑对人类文明是一个很大的促进。

我们知道核聚变问题的关键是要使两个核足够靠近才能发生核反应,这就需要克服强大的库仑斥力。科学家们计算,若把反应核加热到一亿度左右的高温,就可以发生这种核聚变反应——热核反应。上面提到的物理学家们再造的太阳,其温度已达到2亿度,差不多是太阳内部温度的10倍!看来,人类长期以来的梦想——利用聚变解决能源问题,在不久的将来就会成为现实,那时我们就不必为停电发愁而抱怨了。

2.垃圾热能利用

垃圾供热一直是垃圾产业的重要内容,因为热能本身是宝贵的资源。长期以来,各国都把垃圾开发的重点放在焚烧获取能源上。垃圾的热值对于获取能源极为重要,一般垃圾热值达到每千克2600千焦就可以回收到热能。据测算,1千克普通垃圾可产生相当于0.2千克煤发出的热量。比如现在有很多城市一年能产生四百万吨左右垃圾,这些垃圾相当于80多万吨煤。一个有20万人的住宅区,一天能产生240吨垃圾,按现有的焚烧技术回收40%,则可获得二千八百八十吨左右50℃以上的热水。由此可见,一座城市的垃圾就像许多的露天煤矿,可以无限开采。因为垃圾到处都有,每天产生,并“免费”供应。垃圾可以用于铺路、制砖、改良土壤、围海造田等。

目前,国际上有4种垃圾燃烧利用法:德国、日本等大多数国家采用所谓内核烧结法,就是把垃圾分选好,直接利用它本身的热能而不用其他辅助燃料使其自燃;美国、意大利等部分国家将垃圾制成沼气,比如美国已经建有全球最大的垃圾沼气站,每天生产的甲烷气达28万立方米;英国利用垃圾转化为石油,扩大再生产;法国、印度则将垃圾制成固体燃料,这些燃料中的热值有的相当于同量煤的90%,而且不会产生烟尘,有很高的使用价值。

目前我国国内已经研究出垃圾内核烧结法。这一技术的主要特点是:垃圾不用分类就可以入炉,也不需要加其他辅助燃料。我国浙江也提出了一种名叫“煮米粥”的处理垃圾的方法,就是在一个经过特殊设计的方形或圆形炉膛里焚烧垃圾,在800℃~900℃的高温下,用鼓风机带来的气流搅动,使垃圾在翻滚中混合均匀受热,从而达到高效燃尽。这一过程好似煮米粥。等焚烧后,垃圾的体积可以减少90%以上,处理3吨杭州西湖的干污泥热量相当于烧1吨煤。

同类推荐
  • 气象成语

    气象成语

    绝对实用绝对幽默此系列是为中小学生量身定做的一整套趣味成语学习书。用有趣的动漫图例诠释成语,便于小读者巧记知识:既能轻松理解成语含义,又能通过例句学以致用。此外,还为读者增加了趣味科普知识栏目,扩大小读者的知识。
  • 草镯子

    草镯子

    此为“5个8岁”之开篇。从今天往前跋涉近90个年头,才能到达书中“小梅香”长大的时代。小巷斜阳中,青石板、白井栏和缠裹着红漆皮的门环历历在目,而女孩的脚印已经模糊……
  • 信天翁笨笨旅行记

    信天翁笨笨旅行记

    萌态可掬的斑海豹球球,因为往日的温馨家园被有毒污水污染,不得不离开到很远的地方寻找新家园,最终在中国东海的庙岛群岛安了家。可是球球不想独自享受这美好的环境,他心中有一个大梦想——穿越五大洋,寻找世界各地的海豹亲戚,看看他们的生活状况。如果他们生活得不好,就邀请他们来东海,一起过幸福的生活。不过,在大海中长途旅行可不是好玩的,不但有坏人在窥探他,还有强大的天敌,大白鲨、格陵兰睡鲨、北极熊、北极狼、虎鲸,还有变幻莫测的天气。这些要命的危险,随时想要球球的小命。可球球不怕危险,毅然离开新家园开始寻亲之旅,寻找同伴。一路上,他会遇到哪些危险?他能顺利找到家族伙伴们吗?
  • 听解放军叔叔讲故事

    听解放军叔叔讲故事

    本书以讲故事的形式,从诸多侧面和细节上展现了人民解放军履行使命、创造辉煌的战斗历程。本书在娓娓道来的故事中,培养中小学生的爱国情怀、以祖国为傲的自豪感和为祖国争光的使命感。
  • 紫色童话书

    紫色童话书

    安德鲁·兰十二色童话全集,让孩子在最美的故事里学会善良、乐观、勇敢。小朋友们好!想和哈里·波特一样吗?知道英国小朋友都在看什么书吗?嘘!这个秘密可从不轻易告诉别人。记清楚啦,是安德鲁·兰爷爷的十二色童话。想认识美丽的仙女吗?想学神奇魔法吗?想和王子去打巨人吗……小心,有可怕的食人妖和大飞龙!不多说了,还等什么——欢迎你来到安德鲁·兰的彩色神奇世界!
热门推荐
  • 王爷的逃妃

    王爷的逃妃

    她是大宋后宫中备受冷落的小帝姬,绝美倾城,却单纯如雪缎!一舞“仙外惊鸿”让世人为之沉醉!他是大宋的骠骑将军一生一世只为护她一方安好。她爱上了魔鬼,献上了一生却亲手被他推入地狱,如果人生可以重来,她多么希望自己先爱上的人是他!
  • 圣经旧约的故事出埃及记羊皮书

    圣经旧约的故事出埃及记羊皮书

    本书将《上帝创造世界》、《伊甸园》、《偷吃禁果》等流传数千年的圣经故事,用简明通俗的现代语言重新诠释,展现圣经故事的精髓。
  • 穿越之星辰星使

    穿越之星辰星使

    如果当初没有遇见你,现在也不见得会有多快乐;如果当初没有接受你,现在不见得不会后悔;如果你真的忘了情,现在在一起也就毫无意义;不如分了,彼此短痛不如长痛。我得到的如果是悲伤、我得到的如果是快乐。只是感情受了创伤、有了伤疤。
  • 秋水暮凉——池生浅墨

    秋水暮凉——池生浅墨

    池浅浅说:墨老师,你知道吗,你笑眯眯的样子比你严肃时更恐怖。池浅浅说:墨老师,你是属哈士奇的吧,遇到你我原本乖乖女的画风都变了。池浅浅说:墨老师,谢谢你来过我的世界并未离开,在那青涩的时光里。你没有早一步也没有晚一步一路相随。“池浅浅,我从不相信天上会掉馅饼,可是,你就那么毫无征兆的掉了下来,让我措手不及。”“池浅浅,一直想问问你,你分的清米饭和浆糊吗,你是怎么考上J大的。”“池浅浅,无论任何时候当我回首,你还在,人未老,时光依旧,岁月静好!”这是23岁的墨溪对19岁的池浅浅说的。岁月静好,生命里的人来来去去。感谢时光赠予我的一切,失去的和拥有的。愿你在乎的人和物都在,你要的那份感情依然存在!
  • 三尺半

    三尺半

    这是有争的天下,这是不能算痛快的天下。这里有千座城阙五地家国一个少年放声歌:我有枯枝三尺半,三尺作剑鸣不平,半尺烧柴酒不冰。三步内天下走,万里外逍遥游。
  • 探灵奇录

    探灵奇录

    “我”是一个血案的幸存者,这个案子的作案手法不明但留下了一个诡异的传说,案子已经过去三年,可凶手却没有任何影踪,“我”一直认为这个案子可能已经画上了句号,没想到又有一个奇怪的案子把我搅合了进去,随着深入搅和进来的案子,我发现当年那个案子很不简单,凶手极其有可能不是人...我叫应求,我在三年前的案子中丢了一些东西!
  • 沈从文小说

    沈从文小说

    “学生阅读经典”丛书是一套为中小学生编辑的语文课外读物,精选了多位名家的经典作品,适合中小学生阅读。阅读这套丛书不但能提高你的文学修养,对你的语文学习也大有益处,更能提高你的写作水平和应试能力。本书为丛书之一,收录了十四篇沈从文先生的小说精品。
  • 一念定天

    一念定天

    太古四武神,居然屈于一个少年,赵子龙——韩信——关羽——吕布居然都被一个少年获得了,上古之人死后,灵魂居于星辰,树木,墓穴,得上古之人魂魄传承者称为圣体修者,感悟道得道修炼的称为道体修者,自古两家力量平衡,不相上下……
  • 原来我早已爱上你

    原来我早已爱上你

    “江亦然,当年你...后悔..爱上我吗?”“我后悔,后悔..没有早点爱上你。”“江亦然,为什么每次我们吵架,你都先道歉。”“因为我比你高,肯定要先低头。”一场蓄谋已久的分手;一场爱与不爱的选择;一场真实的苦情电影。他和她之间注定相爱不能相恋,相爱不相恋。
  • 杨梅烧酒

    杨梅烧酒

    郁达夫,原名郁文,字达夫,浙江富阳人,中国现代著名小说家、散文家、诗人。1896年12月7日出生于浙江富阳满洲弄(今达夫弄)的一个知识分子家庭。幼年贫困的生活促使发愤读书,成绩斐然。1911年起开始创作旧体诗,并向报刊投稿。1912年考入之江大学预科,因参加学潮被校方开除。1914年7月入东京第一高等学校预科后开始尝试小说创作。1919年入东京帝国大学经济学部。1921年6月,与郭沫若、成仿吾、张资平、田汉、郑伯奇等人在东京酝酿成立了新文学团体创造社。7月,第一部短篇小说集《沉沦》问世,在当时产生很大影响。