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你不知道的新能源--你该知道的物理(二)

已有 4416 次阅读 2010-8-11 11:12 |个人分类:你不知道的|系统分类:科普集锦

 
收集太阳能
前面讲到太阳能的利用,一则相对昂贵,二则单位面积功率比较低。但这并不妨碍太阳能作为未来主要的能源之一,价格决定一切。这些年的发展主要集中在高效能太阳能电池上,这些太阳能电池可以个在多层上对针对不同颜色吸收太阳能,比如波音公司正在开发的太阳能电池,可以达到41%的能量转化率,而且转化效率45%的硅板很快也会上市。
 问题还是以前所讨论过的,这个东西不便宜,70块钱一平方厘米,70万一平方米。一平方米产生一千瓦电力,太贵了!那么怎么说太阳能是有希望的呢,但你可以用别的方法来用太阳能,用透镜汇聚太阳能量。你可以花100块钱买一个一平米面积的凸透镜,这样一千瓦能量的成本就降到了100块人民币,问题是你怎样把透镜始终朝着太阳,你需要一个能自动跟踪太阳的系统,向日葵有这个功能。很多公司也在这方面投入研究,加上这个自动装置,太阳能的成本虽然上去了,但它仍旧是最便宜的利用太阳能的方式。这种技术叫做太阳能收集技术,它最大的问题是天阴了不干活。太阳能的另外一个技术是所谓CIGS(铜铟镓硒为材料),虽然它的效率只有19%,但它便宜到每瓦电已经能做到10块钱以下,与用晶体作硅板不同,它使用的是镀膜技术,把蒸汽或者用喷头把对光有转化功能的物质喷到玻璃上或者薄膜表面做成电池。
 安全核能
 核能一直是美国和欧洲各国又爱又恨的选择,人民反对,一则怕核事故,二则怕核扩散,三则怕核废料,这两天俄罗斯大火威胁核设施而有可能导致核扩散就是问题。但出于能源考虑,又不能不依靠它。美国现在已经停止所有新的核电站的建设,但已经运行的核电站并没有关门。像我上篇文章所说,核能的危险性其实被扩大了,但从现在日趋严重的环境问题来看,核能源可是一个十分可行的途径。
 新的一些核能利用技术使人类继续利用核能源有了更安全的保障,比如一种新的技术叫做卵石反应堆的。在卵石堆里,核燃料和耐高温的石墨被包裹在乒乓球大小的陶瓷球里(the Pebble Bed Reactor)。当反应过快时,中子的速度太快而铀235的吸收中子效率会下降,从而使反应减慢。(复习以下核能那节你会更明白我在说什么),而陶瓷球本身的熔点比反应堆能提供的温度要高很多,所以它不会溶解,爆炸或泄漏。用完了之后可以取出来替换新的进去,或者通过控制燃料球的数量来决定发电功率。德国建造了第一座卵石反应堆,但随后因为当地居民反对而关闭,但这并不代表它技术上有问题。事实上,新的卵石反应堆在南非,挪威等地方都有兴建。
 
 
 
是不是安全的核能就能解决我们现在面临的问题?它能提供给我们日常的用电,但对汽车来说还是不够方便,况且,地球上的铀矿其实有限,也许将来我们不得不从海水中提取铀,不要小看了海水,虽然它含铀量为十亿分之三,但地球上的海水是很多很多的。
现在的技术其实已经能够保障核能的安全,但对中国而言的问题是我们有足够多的煤炭资源,新能源和新技术,能不能跟便宜的煤炭作竞争,从而使中国在低碳经济上有足够的发言权,我们下期再说。
 
        后记,下午去给车换油,回来路上跟Emma说听说哦巴马同学就住在同一条街上,那刚才路过的停着警车的不知道是不是。于是掉转头去,把车停了,装作无辜者溜达过去,远远看到有两个小女孩跑进房子里,再近一点,有位女警察从车里钻出来,老远喊道,这条路被封了你们绕别的街走吧。地形和两边设的路障看来,确是哦巴马同学家无疑,只觉得后脊梁有点发凉,怕是有人正用狙击步枪瞄准,惶惶之回家,一路不敢往后看。最近发现Hyde Park所有的餐馆都有Obama’s best favor之类的标语,都没点新意,三俗阿。
 
 


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1 吕喆

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