1991年11月9日,欧洲14个国家联合出资,大量科学家共同研发的“海水变油”技术首次进行了试验,试验共持续时间2秒,但却因为温度达到了3亿摄氏度,短短2秒就发出了1.8兆瓦的电力。
要知道,3亿摄氏度,比太阳核心温度都要高20倍,而且这种技术一旦成功,可以说是取之不尽用之不竭的。
海水虽然不能变成石油,但是海水替代石油的技术中国目前已经有了,而且也走在了世界前沿,只不过目前这项技术还是处于研发攻克阶段,距离实际能够使用还需要一段不小的历程,但我相信,用不了多久我们就能把这个难关攻克,真正实现“海水变油”的技术。
言归正传,该技术就是当下能源界中普遍看好的“氘—氚受控核聚变”技术,而且很多国家的科学家一直致力于核聚变技术的研发,只不过该技术我国始终走在世界的前列。
我们熟悉的核电厂发电,用到的技术主要就是核裂变技术,核聚变与核裂变最大的区别就是,核裂变有核污染,而核聚变,完全是无污染的。
同时,核裂变需要大量放射性物质才能维持,但是核聚变的主要原料就是“氘”,这是一种储量丰富的元素,据测算,一升海水中就含有0.03可氘,而在地球上,仅海水中的氘就有超过45万亿吨。
要知道,0.03克氘通过核聚变反应以后,能够相当于300升汽油充分燃烧后释放的能量,也就是说,一升海水中提取的0.03克氘,经过核聚变反应以后可以相当于300升汽油产生的能量,海水变成汽油虽然不可能,但是却可以同汽油产生一样的能量,供人类使用。
最早发现海水中存在氘的科学家是尤里,他因发现了氘的存在而获得了1934年的诺贝尔化学奖。近百年时间,氘的提取工艺不断进步,到目前为止,已经有不低于四种方法提取,而其中电解法是最常用的方法。
海水中提取氘,首先要做的就是制作重水,重水之所以叫做重水,就是因为它比普通的水重,普通的水密度是1克每厘米^3,而重水的密度是1.056克每厘米^3。普通的水,沸点是100摄氏度,而重水的沸点是101.42摄氏度。
当然了,普通水都能喝,重水喝了会引起死亡的。
制作重水很简单,利用重水和普通水的沸点差,蒸馏的时候,先出来的液体含有更多的轻同位素,而剩下的液体中含有更多的重同位素。因此,利用这个方法,蒸馏超过8次,得到的水就是重水了,而重水中氘的含量,也从普通的0.015%上升到90%以上了,而继续电解重水,在阴极上就能得到99%的氘气,在经过分离和净化以及脱除等环节,就可以到的高纯度的氘。
得到氘并不是很难,但是利用氘做核聚变反应却很难。
氘在核聚变的过程中,需要高温来进行反应,据了解,氘参与的核聚变,温度需要达到几百万摄氏度才可以,因为只有温度高了,才能让原子核产生互相的聚合作用,才能在这个过程中产生能量和热量,推动汽轮机进行发电。
目前我国的“核聚变反应堆”技术,在国际上也处于先进地位,但氘的反应太过强烈,需要的温度太高,动辄上亿度的高温很难控制,因此人们又发现了氚,一个同氘类似但是反应却要小的多的元素,只不过氚是地球上最稀有的元素,因为它的半衰期特别短,只有12年或26年,而且提取方式很难,因此一克氚价值都要超过30万美元,只有美国有30公斤氚的存量。
虽然氚的存量不是很多,但如果真的想要在海水中提取,对于我们来说并不是什么困难的事情,而最大的难点在于,上亿的温度很难保持长时间运行,毕竟这么高的温度,很少有容器能够承载住,科学家们呕心沥血几十年,也只能保持7000摄氏度维持1056秒的运转,还不能持续长时间维持。
说到可控核聚变技术,可能很多人都比较陌生,但是我如果说它的简称,想必很多人都听说过,那就是“人造太阳”。
2021年12月30日,我国“人造太阳”又有了新的记录,既7000万摄氏度下,保持1056秒的长脉冲高参数等离子体运行。
17.6分钟1056秒,这是世界上首次“人造太阳”能够运行时长超过“千秒”时长,很多专家甚至认为,这个数据已经可以接近实际操作的最低要求了,也就是说,在持续进步的话,就可以尝试用来发电了。
据了解,这台创造新纪录的“人造太阳”,威名赫赫,2016年的时候就创造过5000万摄氏度放电最长时间的记录,2018年的时候,又实现了1亿摄氏度放电,2021年5月28日,实现了1.2亿摄氏度持续101秒的记录,如今又实现了7000摄氏度1056秒的新突破,可谓是在前进的路上,对手只有自己没有别人。
当下,我国在“人造太阳”领域里,一直保持第一梯队并且不断在创造新纪录,未来我相信,随着科学技术的进步,从海洋里提取的氘,氚等元素,注定能够替代汽油,成为我们新的主要能源。
而这些掌握核心技术的人,他们并不会有生命危险,相反,他们因为自己的付出,会得到更多的回报。