沈舟舟
太空里建發(fā)電站
精靈豆:現(xiàn)在,最熱門的替代能源當數(shù)太陽能了。太陽掛在天上,源源不斷地將能量輸送到地球上來。本期的“職業(yè)小特工”探秘的正是利用太陽能進行的光伏發(fā)電呢。
小cool龍:光伏發(fā)電已經(jīng)很成熟了吧?怎么能算是未雨綢繆呢?
精靈豆:因為我們的科學家已經(jīng)不滿足在地球上進行光伏發(fā)電了。他們打算將發(fā)電站建上太空!
小cool龍:有這個必要嗎?
精靈豆:當然有。在地面,光伏發(fā)電會受到諸多限制。你想,在太陽不給力的夜晚或是陰雨天,怎么進行光伏發(fā)電呢?在太空,只要保證空間太陽能電站始終朝向太陽,就不用擔心這些干擾啦。
小cool龍:通過上一期的欄目,我了解了不少中國最新的科技成就??墒?,我也有一個小小的擔憂??萍及l(fā)展,說到底離不開能源。要是石油、煤炭這些傳統(tǒng)能源用光了,咱們該怎么辦呢?
精靈豆:哈哈!你想得還真長遠。不用擔心,我們的科學家們早就開始未雨綢繆了!
空間太陽能電站隨著地球一起繞著太陽公轉(zhuǎn),幾乎可以24小時365天不間斷地“擁抱”太陽光照,發(fā)電量相當可觀。
我國的空間太陽能電站實驗基地已經(jīng)在進行前期規(guī)劃建設。預計到2025年,我們就能用上從太空無線傳輸而來的電啦。
不需電線,也不用運載火箭在太空和地面之間往返運輸蓄電池,依靠我國正在研究的技術(shù)無線能量傳輸技術(shù),就能將能量以微波的形式傳回地球,再通過接收轉(zhuǎn)換裝置轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋?/p>
普通衛(wèi)星和地面之間通信的無線電波就是微波,只不過功率非常小??臻g太陽能電站傳回地面的微波功率則要大很多。
兩個質(zhì)量較輕的原子核,結(jié)合生成一個較重的原子核時,會釋放出巨大的能量,這就是核聚變的基本原理。
“人造太陽”冉冉升起
小cool龍:說到太陽,我聽說有科學家還打算在地球上造一個太陽出來?這做得到嗎?
精靈豆:造太陽當然是夸張的說法。太陽上,無時無刻不在發(fā)生著核聚變,同時釋放出強大的能量??茖W家就是想模仿太陽產(chǎn)生能量的方法,并且將這些能量儲存利用起來。
問題是,核聚變需要達到上億攝氏度的溫度才會發(fā)生。如此之高的溫度,足以讓世間一切材料化為灰燼。
小cool龍:啊?那豈不是天方夜譚嗎?
精靈豆:這就要請出咱們中國的“東方超環(huán)”——磁約束核聚變實驗裝置了。
在上億攝氏度的高溫下,參與核聚變的物質(zhì)會成為由原子核和自由電子混合而成的高溫等離子體?!皷|方超環(huán)”就是要利用環(huán)形磁場將這些等離子體托舉在空中,讓它們不與容器壁接觸,從而保證容器的安全。
秸稈是水稻、小麥、玉米等農(nóng)作物成熟后剩余的莖葉部分。我國作為農(nóng)業(yè)大國,秸稈豐富,隨著生活水平的提高,許多農(nóng)村地區(qū)的秸稈大量積存。秸稈氣化成為綜合利用秸稈的一種好方法。
氫氣是一種理想的新能源。它的發(fā)熱值僅次于核燃料,燃燒效率高;同時,燃燒速度快;此外,氫氣燃燒后的產(chǎn)物是水,不會污染環(huán)境。
生物能發(fā)電零污染
小cool龍:這樣看來,空間電站和核聚變發(fā)電離我們似乎還有段距離。有沒有更接地氣一點兒的未來能源呢?
精靈豆:那就得是生物能發(fā)電了。福建省就建有一座雞糞發(fā)電站,利用附近.養(yǎng)雞場產(chǎn)生的大量雞糞來燃燒發(fā)電。同時,產(chǎn)生的灰燼又是很好的肥料。
小cool龍:這倒是挺接地氣的。不過感覺好有味兒。
精靈豆:還有一種更前沿的就沒啥氣味了,那就是“秸稈氣化”。
秸稈氣化并非新技術(shù)。不過,中國研究者最近篩選出了一種可以高效降解秸稈并產(chǎn)生氫氣的優(yōu)質(zhì)菌種,從而大大提高了秸稈氣化的效率。
小cool龍:不過,在不可再生能源消耗仍占大頭的今天,我們節(jié)約的每一度電,都是在為環(huán)保做貢獻啦。