终极能源核聚变中国暂领先,别再吹牛偏科了
中国科学家说中国距离核聚变发电还有6年左右的时间,而且国家已经开始建设全球最大的脉冲驱动器,预计在2028年左右可以发电。有其他报道说,中国核聚变电站并有望2035年商用发电,2050年大力普及,中国在核聚变领域已经是领头羊了。
然而,中国不能只用一只脚走路。核聚变再领先,也要看到其他的能源科技同等重要。
从总量上看,核聚变所需燃料氘氚、氦3等在地球月球储量,按当前能源消耗计算只够用1万年。以氘氘为燃料的够人类使用100亿年,但当前人类没有办法开发氘氘核聚变,更不用说商业化。也就是说人类能掌握的核聚变总量仍有限。比不上可以利用的太阳能。
地球上水资源吸收太阳能,蒸发1吨水需要700度电能,光照较好的沙漠可以一年一平方米蒸发1~3吨水,一万平方公里能蒸发100~300亿吨,吸收700~2100亿度电能,人类目前每年消耗能源折算约200万亿度电能。地球上沙漠荒漠有1.5亿平方公里。如果都用水蒸发来吸收太阳能,那么1年到3年吸收能量相当地球月球所有氘氚为燃料的核聚变总和。
也就是说人类心心念念的可控核聚变在太阳面前,真的渺小到可以忽略不计。中国科学家一路领先,会不会走到一条错误的方向,或者没走最好的道路上?
如何地利用这水吸收太阳能的自然规律,满足人类能源需求。下面以福河工程为例,说明核聚变之外的选择有很多,能效超过核聚变。
福河工程是往准噶尔盆地内沙漠调水,沙漠面积约5万平方公里,沙漠年蒸发量在2~3米,一年可以蒸发1000亿吨水。截流额河100亿吨水,存10年就能达成这样的目标。而蒸发1000亿吨水需要约70万亿度电能,2021年中国发电量是8.4万亿度,十倍于全国全年发电,如果蒸发水的能量有1%转化为电能,也就是1000亿吨水有1200米落差可用来水力发电,能发4000亿度。可能增加约二十分之一的发电量。光伏发电技术努力了几代人,其发电量不到这个工程预期。而实现这个工程投资不超300亿,再加上数千亿水电站投资即可。
仅仅是从太阳能STS的利用角度,这些水利设施的建设成本低,盆地内三面环山,山体海拔高度都是两三千米一半的落差可发电,水汽的逃逸量少。能否达到预期?如果可以,那么这是太阳能利用方式的比较好的方案。
往沙漠调水数万亿吨水。水循环对大气的影响远超过二氧化碳,沙漠荒漠面积占到陆地面积的三分之一,人类大规模开发荒漠沙漠会带来什么样的影响呢?
这数万亿吨水,在陆地上再次变为降雨,人类掌控的电能将会增加数倍,但不能控制降雨地点,雨水不是你指哪里他就下到哪里的。陆地上面积三分之二有大量水份蒸发,有很多雨水下到了海洋中。但是福河工程的水利工程投入产出比极高,哪怕只达到能源产出预期十分一,也就是只增加700亿度发电量,这个预期只要有足够多水资源都能达成。
有人说核聚变也是太空开发,星际旅行的最好选择,说这话的都是没头脑的。人类目前的技术水平只可以大规模开发月球、火星。月球太阳能1.3KW每平方米,火星也有0.5KW的功率。太阳就是天然的核聚变,你还在飞船上装一个核聚变装置?如何在月球火星应用太阳能才是正道。
还有不少网友就能量密度、转换效率、热力学原理和家国情怀角度在以前的文章评论中做出了讨(骂)论(我)。
这些朋友可不可不骂人,我就一个自媒体写作者,他们口中的民科。但如果说福河工程能够以数千亿的投资带来4个三峡工程的发电量,虽说是理论上的。就凭这个数据,他们都不该骂我了。
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