未来真正的新能源并非是现在的电能驱动技术,真正的新能源将会是氕、或是氘、或是氚中诞生的可控核聚变。
可控核聚变是一种十分强大的能源,有多大?
比如:100克的核燃料,可以让一辆汽车跑多远?
可以让1辆家用轿车跑大约2000万公里。
问题来了
100克核可控核聚变燃料靠什么来实现?
答案:是氘氚2种元素
什么叫可控核聚变?
是指对核聚变过程进行有效地控制,使其在受控状态下安全、持续且平稳地输出能量。
目前科学认知里氢成为了人类研究可控核聚变的最佳原料。
氢有氕、氘和氚这3种同位素,它们的区别在于,氕原子核是1个质子,氘原子核由1个质子和1个中子构成,氚原子核则由1个质子和2个中子构成,由于氕的聚变难度相对较高,而在氘-氘、氘-氚和氚-氚这3种聚变方式之中,氘-氚核聚变释放的能量最多,也相对最容易实现,因此目前可控核聚变的研究主要是基于氘-氚核聚变的。
假设100克的核燃料是由氘和氚构成,并且它们可以全部参与核聚变中,氘-氚核聚变的质能转化率约为0.7%(任何燃料一部分消耗做无用功是不可避免的),也就是说,在这100克核燃料发生的核聚变反应过程中,会有大约0.7克的质量以能量的形式被释放出来,根据质能公式“E = mc^2”可计算出,这个能量大约为63万亿(6.3 x 10^13)焦耳。
100克可控核聚变能量63万亿焦耳能代替现在燃油车?
完全可以滴
我们驾乘的汽车的百公里油耗通常在5至12升之间(按目前社会汽车使用取大概率),这里我们可以取其中位数,也就是每100公里消耗7-8升汽油的汽车来作比较。
汽油的热值约为4600万(4.6 x 10^7)焦耳/千克,汽油的密度一般在0.70至0.78千克/升之间,这里我们可以取值0.74-0.76千克/升,简单计算一下可得,汽车跑100公里需要消耗大约2.7亿-2.8亿(2.7 x 10^8)焦耳的能量,平均下来,就是270万—280万焦耳/公里。
前面我们已经计算出,100克由氘氚构成的核燃料完全聚变后,可以释放出63万亿焦耳的能量,我们将这个数值除以270万或是280万焦耳/公里,就可以得出,这样的能量,可以让一辆汽车跑大约2300—2400万公里。
这是什么概念呢?
意思即使我们驾驶一辆汽车以100公里/小时的速度一直跑,我们也需要大约26或27年的时间才能跑完2300-2400万公里。
即将到来的可控核聚变的时代不会太远,人类文明就将会出现飞跃式的发展,科学家也一直在致力于可控核聚变的研究,人类能够真正地实现这一技术也并非是梦想,一个全新的真正的新能源时代诞生。
结束语:
目前的电能驱动技术并非真正意义上的新能源。
电力从哪里来?全世界电力主要还是靠火力发电,火力发电要嘛是使用煤炭,燃油或是燃气。
水里力发电是靠天吃饭,全世界水力发电很多,但产出占比非常小,一年也就发洪水那段时间,世界上还没有谁家水力发电做到全年有水可发。
而风力,太阳能就是所谓的光伏发电,那点电量全世界更是可以忽略不计,再说了,风力发电,并非是大自然环保的发电方式,也是对地区自然风力风向,甚至还是鸟类的最大“杀手”,破坏自然生态。
电力那来的环保?一样在消耗着自然界的燃烧能源,只不过是在集中破坏自然而已!