登陆注册
33762300000030

第30章 千姿百态的发电新技术(1)

火力发电、水力发电已无人不知,风力发电和潮汐发电也已有所了解。

近年来,科学家另辟蹊径研究和开发新型发电方法,知此者却寥寥无几。

让我们悄悄来到一个已建成的水坝上去挖个洞,让部分水流出来——那会酿成水灾,是伤天害理的事情,我们不能做。

其实,事实不完全是这样的!那只是我们利用没有充分利用好的余水来发电。这是开发水力发电的一个新招,但目前还用得不多,鲜为人知。

在日本静冈县,位于天龙川中游的秋叶水坝高89米,已有两个功率为3.5万千瓦的水电站。为进一步开发电力,人们在水坝高67米的地方,挖了一个直径6.5米、长21米的洞。水洞从1988年12月开始挖掘,仅20天就顺利贯通。从这个洞泻下的水,最大流量最每秒钟达到116立方米,水流驱动设在20米高处的发电机水轮,从而建成功率为4.7万千瓦的第一个余水发电站。当然,并不是所有的水坝都能这么挖洞,必须经过周密的计算。

再让我们悄悄爬到城市的下水道去——去做贼吗?

也不是的,而是去利用污水。日本科学家发明了一种使污水沉积物固体化的方法。据称,这种固体沉积物每千克具有1750万焦耳的发热量,相当于低质煤的发热量。利用它发电,既可节约能源,又可保护环境,真是一举两得。

科学家预计,如果一座中等城市的污水得到充分利用,就可满足10%住户取暖和制冷的需要。日本打算利用城市地下水道的污水沉淀物作为能源,建造一座世界上独一无二的发电站。

家庭照明、冰箱和电视机使用的电是交流电,而手电筒用的干电池是直流电。所谓交流电是电流大小和方向随时间变化,而直流电的电流方向不随时间变化。

有一些特殊材料,如酞酸钡等,它们在直流电场作用下,会有气体附着材料表面,从而使电流不能正常流通。科学家把这种现象叫极化。奇怪的是,这种材料极化后,再去掉直流电场,极化现象并不消失,相反却十分稳定地保持着,只有在炸药爆炸产生的压力和温度作用下,极化才消失,而在这时,藏在这种材料内部的能量才以电能的形式释放出来。

科学家认为,采取这种能量转换方式形成的新型能源,可以用来引爆炸药,产生激光,加速带电粒子和供电。

让我们再大摇大摆地走到火力发电机厂,毫无顾忌地把金属钾扔到锅炉中去——这不是犯罪吗?

不是的。用金属钾代替水作能源发电,这是一种发电的新技术。金属钾具有一种特性,它由液态变为气体时,它的最高温度可达到水蒸气的1.5倍。

用金属钾代替水发电的过程是,先把液态金属钾送入锅炉,加热成气体,带动汽轮发电机发电,然后进入热交换器。在热交换器里,金属钾气体再冷凝成液态。试验表明,与通常的火力发电相比,它有明显的优点:首先它的发电效率提高了50%;其次是燃料消耗减少25%;此外在发电过程中,灰粉、硫磺等有害废物的排出量也相应减少25%,从而大大降低了环境污染。

雪能也会把电带来

你一定不知道雪花不仅形态迷人,而且还蕴藏着巨大的能量,可以用来发电。煤、石油等燃烧释放的是热能,雪不能燃烧,不过同样可以能放出能量,但不是热能,而是“冷能”。生活中的制冷设备如冰箱等,在制冷时要消耗大量电能。如果用雪花来制冷,不就可以节省许多电能吗?

实际上,我们的祖先早在利用冰能了。在清朝,专门有官员负责在冬季收集冰块,贮藏在地窖里,到夏季把冰块发给皇亲贵族使用。在现代,美国科学家曾把冬天保存的500吨雪,在炎热的夏天用作高楼的空调能源。日本科学家设想在炎热夏天,用融化的雪水通过管道,对大楼降温。日本的一个农业试验场,把雪堆在贮藏蔬菜、谷物的库房周围,使库房温度保持在0℃左右,蔬菜、谷物在没有制冷设备的库房里,完好保存了几个月。

目前,积雪发电已获得成功,利用积雪温差发电的独特设备也设计制造出来了。积雪发电的工作原理是这样;把一个蒸发器放在地面上,蒸发器里面放的是沸点低的液体化学物质,比如氟、氨等液体。再把一个凝缩器放在高山上。凝缩器里放的是雪。两个器具之间用管道连接在一起,并把管内空气抽出。然后,用地下热水和工厂里的余热,使沸点很低的氟、氨等液体变成气体通过管道冲击汽轮机,带动发电机发电。通过汽轮机的氟、氨气体,再经过凝缩,在雪的冷却作用下,重新变成液体贮存在蓄水器里,通过泵送回蒸发器,循环使用,不断发电。

新型燃料

1988年,我国生产的一种固体燃料,是用工业下脚料锯末、秸秆、酒渣等做原料,先把它们烧成木炭状,然后加入一些叫做六亚甲基四胺的化学物质制成的。这种燃料用火柴一点就着,因此,被称为易燃燃料。它燃烧时放出的热量大,而且无烟、无味、烧后只留下少量的灰。这种燃料很受用户欢迎,现已远销美国。

人造燃料是用化学合成方法生产的燃料,把化学物质六亚甲基四胺和液氨压制成块状的固体燃料,是人造燃料中的优质产品。它在燃烧时产生的热量比烧煤高出1倍,火焰温度达到300℃它不像烧煤时会有烟灰、烧后会有灰渣,燃烧时也不放出有毒气体,所以,被家庭主妇们称赞为清洁、高效的燃料,非常欢迎。

你听说过有一种汽车,只需要水,而不需要汽油吗?英国发明家佛朗克司·柯尼正在做这方面试验。汽车都有水箱,在水箱里的水面下,放上一个旋转的鼓,当然,这种鼓不是用皮制成的,而是用金属铝制成。然后,用一根铁丝伸向铝鼓,在铁丝与铝鼓之间加上18000伏的高压电能。在高压电作用下,水箱里的水开始分解成氧气和氢气,通过管道把氧气和氢气送到汽化器中,使它们混合,使发动机点火转动起来。

你听说过用尿代替汽油开汽车吗?美国电信专家克拉奇菲尔德在上厕所时,看见便桶有几滴尿在闪光,这激发了他的创造欲。他拿了一块布,用尿浸润,然后通上电。不一会儿,尿布释放出一种白色气体,这种气体会燃烧。

这样,克拉奇菲尔德发现了人尿中含有可燃性气体。这下,一发不可收。克拉奇尔德动手研制一套收集尿中可燃气体的装置,用这个装置来煮饭、开汽车。4升“尿油”可使汽车行驶300—500千米。乘车外出旅游,就不必带汽油,只靠乘客的尿就满足汽车的需要了,克拉奇菲尔德预测,“尿油”不仅能开汽车,还能开飞机、开宇宙飞船,甚至可以发电。如果你也想激发创造欲,不妨勤于观察,大胆思索,不要放过任何蛛丝马迹。

你愿意少喝一杯可口可乐吗?因为,可口可乐可以代替汽油开汽车。英国科菲尔德博士,曾破天荒地做一个实验,证实了这点。他在一辆汽车的油箱里,灌满5升可口可乐饮料和一种特别配制的化学添加剂。结果,这辆汽车以每小时90千米的速度行驶在公路上,排出的废气比烧汽油减少30%。

人造煤饼真神奇

1988年初,北京煤炭利用研究所研制的易燃煤饼已跨洋过海,远销美国等一些国家。这种煤饼用一根火柴即可点燃,而且无烟、无味、燃烧时间长,热量大,因而受到用户的欢迎。易燃煤饼实际上是一种用化学合成方法生产的人造能源,这种人造能源是继初级能源、二次能源之后出现的第三能源。

近年来,由于煤、石油等常规能源的供应日趋紧张,因而使人造能源得到了迅速的发展,现在,它已成为能源大家庭中的一位重要成员。

有一种叫做“六甲四固体燃料”的东西,就是用化学合成方法制成的一种人造能源。它的主要原料是六甲基四胺和液氢,所以简称“六甲四固体燃料”。这种燃料一般压成块状使用,它在燃烧时所产生的热值比一般煤炭几乎高出一倍,火焰温度可达730℃,而且燃烧时不产生烟灰,不放出有毒气体,不污染环境,燃烧后也不留灰渣,可说是一种既清洁而又效能高的燃料;当然,它最令人感兴趣的还是耗用量小。例如,一个三口人的小家庭,每天三顿饭只需用200克的六甲四固体燃料。一个月所用的燃料,只有几包盒装饼干那样大,搬运使用非常方便。

工业下脚料如锯末、砻糠、酒渣和农作物收获后剩下的秸秆、稻草等,都是生产人造能源的好原料。通常,将它们炭化(烧成炭状)或粉碎后,加入少量的六亚甲基四胺,就可制成块状、球状或蜂窝状的秸秆固体燃烧物。

它燃烧时放出的热量与煤相当,但它使用方便,用火柴即可点燃,而且燃烧时无烟、无味,燃烧后留下的残渣也很少。

我国西北农业大学研制成一种将作物秸秆加工成固体燃料的成型机。这种机器能把麦草、玉米秆等加工成蜂窝煤状、球状、棒状等各种固体燃料,可大大提高燃料的热效率,比一般木材耐烧。一些专家认为,这种作物秸秆固化成型机能改变农村生活用能方式,有着广阔的发展前景和重要的推广价值。由这种机器加工的固体燃料,实际上是一种生产方法较简单的人造能源。

六甲四固体燃料和秸秆固体燃料,是崭露头角的两种新型燃料,在不远的将来,它们将会成为广泛使用的一种现代化燃料,点燃这两种固体燃料,需要使用专门制造的固体燃料灶具。这种灶具容易点燃和熄火,而且起火快,火力旺,火焰能随时调大调小,还不产生烟和气味;在火力大小、使用方便和清洁卫生方面,它可以和现代的电灶、微波灶、红外灶媲美。这种固体燃料灶具,制造方便,成本较低,仅为石油液化气灶成本的。它的体积较小,容易搬运,也是野炊用的理想灶具。

制造固体燃料用的六亚甲基四胺,一般中小型化工厂都可生产,原料来源也比较丰富,它是采用甲醇、水、空气和氨合成的。有些生产合成氨的化肥厂,将设备改造一下,就可生产甲醇和氨,再增加些简单设备,就能生产六亚甲基四胺和固体燃料了。由此可以看出,将来氮肥厂兼营固体燃料或者转产固体燃料,当是一条前途光明的捷径。

同类推荐
  • 共和国长子

    共和国长子

    本书稿是一部反映兰州石化人对中国工业所作贡献的创业史。兰州石化被誉为新中国炼油和化工企业的“摇篮”,被视为“共和国的长子”。全书以时间为经,事件为纬,探究了兰州炼油厂、兰州化学工业公司的建立、发展、变革和壮大的历史;以点面结合、以小见大的叙述方式,从石化企业的探索、发展到石化人的感人事迹,客观地全景式地展现了兰州石化以至中国国有企业发展的总体轮廓。书稿充分展现了半个多世纪以来兰州石化企业所形成的“兰州石化精神”及其深远影响。
  • 求知文库-能源略说

    求知文库-能源略说

    能源是人类活动的物质基础,在某种意义上讲,人类社会的发展离不开优质能源的出现和先进能源技术的使用。在当今世界,能源的发展,能源和环境,是全世界,全人类共同关心的问题,也是我国社会经济发展的重要问题。
  • 导弹:千里之外的杀机

    导弹:千里之外的杀机

    本书从导弹概览、导弹巡展两方面,对导弹武器的研制过程、结构原理、分类及其对人类社会的影响和未来发展等进行了详细的阐述,向青少年读者揭开导弹的神秘面纱。
  • 战争及灾难自救互救手册

    战争及灾难自救互救手册

    本书是一部增强公民紧急救援意识,帮助公民掌握面对突发事件及灾难情况下的救护知识和技能的知识型普及读物。通过基本现场救治技术、战伤类型及自救互救、突发公共事件种类及自救互救、自然灾害种类及自救互救、常见意外情况的急救五个章节,详细叙述了公民日常生活中可能遇见的各种灾害及突发事件情况下的自救互救,图文并茂、通俗易懂、知识性强,作为公民必备救护知识普及读物,可有效预防灾害及伤害事件的发生,并加强公民的防灾救灾意识、自救互救能力,避免伤亡,减轻伤痛。
  • 征服太空之路丛书:中国人的骄傲-神舟家族

    征服太空之路丛书:中国人的骄傲-神舟家族

    刘芳主编的《中国人的骄傲——神舟家族》是“征服太空之路丛书”之一。《中国人的骄傲——神舟家族》内容涉及神舟家族的各个侧面,文字浅显易懂,生动活泼。
热门推荐
  • 狐惑乱世

    狐惑乱世

    人生若只如初见…天若有情天亦老…曾经的她单纯善良,他们却无情的赶尽杀绝…现实让她不得不认清事实,镜花水月终会清醒,泡沫幻影终会破灭,炽热的心也终会冷却…
  • 巨富老公又套路我

    巨富老公又套路我

    【本期推送:龙城出了个宠妻狂魔,无下限的那种——】众人皆知,傅少护妻无节制,捧在手里怕掉了,绑在身上怕跑了!没办法,谁让她是被万人惦记的药灵之体?如此抢手,不看紧点儿怎么行?意外重生,江染月成了任性无恼倒贴渣男的豪门千金?人人算计欺凌?不好意思啊!咱是带金手指来的。论武力,她是满级boss误入新手村!论医术!她空手治百病,药毒圣手的名号不是自封的,天上有底下无的药灵之体,也不是白给的。看看看,渣男跪在她面前含情脉脉?表里不一的亲人们勾结陷害?各路牛鬼蛇神前赴后继花样使坏?江染月表示,“打!往死里打!傅少则是一脸心疼,“宝贝!你怀的可是五胞胎,虐渣这种事让我来,你挪旁边嗑瓜子看戏去!”
  • 总有一份情让满脸泪痕

    总有一份情让满脸泪痕

    本书收录了百余篇世界公认的最感人的故事,其涵盖了亲情、友情、爱情等方面的内容。
  • 九霄鸣鸢歌

    九霄鸣鸢歌

    作为一个隐宗的宗主,自然是要话少,面冷,冷静,果断。至于颜狗,爱钱,贪吃这种标签是断不可能出现在鸣鸢身上的。嗯,不可能。鸣鸢挠了挠太阳穴,心想别人穿越后的伙伴都是大人物怎么自己的伙伴不是草包就是废物,要不就脾气极差某人多嘴:不是因为他们长得好看么?鸣鸢:住嘴。至于那个仗着自己长得人模狗样就屁颠屁颠跟在她后面的男人咳咳,长得这么好看,她勉强忍忍吧。——————————————————“我主,小主子要炸城!”“缺钱了?”“我主,小主子踹了别人的老巢!”“缺钱了?”“我主,小主子.....”“她开心就行,噢,缺钱记得给我说。”【专注1v1,女强男也强,不甜不要钱】
  • 双面死神之创世神

    双面死神之创世神

    偶然的机会,那个失踪的律师来到了一个陌生的世界。在这里,他遇到了一个造物主,他只有一点意识可以逃离海豹。在造物主的诱惑下,两人达成了协议。他们想依靠造物主的力量达到生命的顶峰,娶第一个生命的妻子,但不知不觉中,他们卷入了一场世界各地的阴谋
  • 最美好的不是那些年

    最美好的不是那些年

    这篇小说是作者本人的亲身经历,没有任何虚构成分。如果问青春对于作者来说是什么?那么毫无疑问,她的名字就是答案。主角不是电影中的校花校草,只是普通的学生,但是他们之间发生的故事一点儿也不普通。作者将从男孩和女孩第一次遇见开始讲述,给大家展现作者的青春学生时代。
  • 穿越成女生闯异世界

    穿越成女生闯异世界

    一觉醒来,我穿越成了一个漂亮小姐姐,对!就是小姐姐!各种表白不断袭来,不对啊,老子要登峰造极,老子要天下无敌!不要谈恋爱啊!!
  • 假小子我会等你

    假小子我会等你

    安娜跟他的第一段感情说了一声再见。为了逃避一切的责任选着了隐藏自己的姓名去留学。八年后的她又回到了起点,不过这一次她发现了不能告人的秘密…
  • 社科精品书——哈佛东方新秀

    社科精品书——哈佛东方新秀

    本书只是想以海雯步入哈佛的成长历程为线索,介绍培养海雯的一些经验和方法,介绍海雯切实可行的学习方法和人生设计,以点带面,抛砖引玉,并以我的所见所感为视野,介绍美国的家庭和中小学教育,以及美国的教育体系、教育政策,教学、考试、评估学生的方法和道理等。
  • 末日生存之不信命

    末日生存之不信命

    活下去,一定要活下去!在这被三战洗礼过的土地,在核辐射下的土地,使人丧失理智,为了生存,不惜代价。弱肉强食。末日,终将要降临,方舟计划终将要实施!