第657章 江城的能源问题
核材料有很多,C14材料绝对不是唯一的选择,其余例如镍63、钴60甚至在核反应中常用的铀235等等。
但是C14是目前最安全的放射性材料,在保证能源供应同时,C14的辐射剂量会非常低,即便没有任何防辐射的外壳,人类所穿的衣服甚至一张薄薄的纸张都能够有效的阻挡核辐射,而且盘古科技目前对C14的性能掌握的非常好,通过一定的隔离手段能够做到0辐射溢出。
如果核能要走进民用,最主要的就是安全问题。大家可不希望自己的小区或者家里有一个核反应堆,要是一不小心出问题,就造成严重的核污染。
按照这种情况考虑,C14是目前最佳的选择。
最极端的情况,发生地震、火灾、甚至战争等不可抗力,C14电池组发生意外,大不了也就是燃烧变成二氧化碳。
这种极端情况下,电池组的任何保护装置都失效,让二氧化碳C(14)O2弥散在空气中。二氧化碳也会很快被空气所稀薄,居民们呼吸了一些,人体接受的这种辐射剂量也不过是做几次C14呼吸实验受到的辐射而已,甚至还比上做两次CT,毕竟C14在自然界中也随处可。
更何况如M将C14电池应用在住宅区,盘古科技将会采用最安全的手段对电池组进行保护,地震、火灾等自然灾害肯定是在应对的范围之类。
综上,以C14为原材料的核能电池,在安全系数上是一定可靠的。
那么第二个问题,是在民用、商业住宅领域,核能电池是集中布置还是按照每一户分开布置。
“集中布置方便管理,对现有的电力线路也不用大规模改造。”
“分开布置有助于核能电池的推广和商用。”徐利民分析道:“试想未来,出门在超市购买一块核电池,回家后就将电池安装到房间里,多方面。”
“这是未来的事情。”萧铭摆摆手谈道:“目前我们不宜对现有的小区电网做大手术,所以集中式布局比较好,方便管理和维护是很重要的因素。”
这两个问题讨论清楚以后,接下来就是技术和应用的问题了。
徐利民分析说道:“这样看来未来能源公司的业绩要爆表了。”
能量守恒定律是人类认知恒定的宇宙规则之一。
核电池在城市中的应用,其实就是将南安非核电站的核能存储在核电池中(具体存储方式为利用核能模拟宇宙环境,将C12转化为C14),随后将电池中的核能应用于生活之中。
南安非核电站的装机容量并不高,支持江城一市的用电还行,但是城市数量多了就捉襟见肘。
所以物理实验室一直在做两件事:
一个是利用C14的物理性质,采用晶体折叠的方式提高单位面积内电子穿过的有效利用率,能够在保证能量的情况下缩小电池的体积
还有一个是实验可控核聚变项目。传统的核裂变核电站是绝对无法满足未来城市对能源的需求。萧铭也不希望未来是神州大地上到处都是核电站,所以只能用核聚变代替核裂变。
氚和氚发生核聚变生成氦4。
以一个氚原子和一个氘原子发生核聚变为粒子。
氘的相对分子质量为m1=,氚为m2=,氦为m3=,中子质量为m4=。
那么m=m1+m2-m3-m4=。
按照爱因斯坦质能方程,E=mc(2),核聚变产生的能量为(兆电子伏特)。
而通过核裂变,以铀235为例子,一个铀原子发生核裂变产生的能量为。
表面上一个铀核裂变产生的能量比氚和氘核聚变的多,但是平均到每个核子产生的能量,氚氘聚变就是铀裂变的4倍。
再具体到一个完整的核电站,可控核聚变产生的能量将比核裂变产生的能量多,核材料用料少,核电站的占地面积也小。
未来在全球,只需要在特定的几个地方建设可控核聚变电厂,所产生的电能全部注入核电池中,这些能源将满足全球所有人的需求,1千克氢核聚变释放的能量约为6300000亿焦尔,相当于2万吨标准煤。也会实现真正的能源清洁化。
萧铭再次谈道理念中的绿色城市的建设。“江城属于内陆城市,我们的能源主要来源于火电和水电,其中水电的占比也不算高,我们都项目有推广意义。”
大学时期,在《资源与环境经济学》这门课上,萧铭和任课老师的态度是一致的,在特殊的能源需求时间段,水电发展必须经历的过程,但是两人不赞成长期持续发展水电。
在目前的经济条件下,水电能够给人类能源很好的补充,修建大坝也能够起到一定的防洪作用,肯定是利大于弊。但是在主要河道上修建大坝,将自然形成的河流拦腰闸断对上游节流,这对生态和地质的影响是无法估算的。如果我们把眼光放长远一点,一百年或者一千年,利大于弊还是弊大于利就难以确定了。
以我们目前的认知,很难去谈论水电对未来地质生态的影响是好还是坏,但是大自然经过几万甚至几万百万年形成的地貌,形成的稳定系统,最好还是不要去进行大规模的更改。
“这几年来,因为盘古科集团的兴起带动了新兴科技产业链,江城在市内也关掉了许多污染较为严重的企业,江城的空气得到了一定的改善。但是这种改善力度远远不够。”
“一到冬天,江城的雾霾天还是多于晴天,空气质量为优质的天数还是少数,这是为什么呢?说到底还是江城对火电能源的依赖问题。”
以火电为主的江城,在五十公里外的郊县就有一个大型的火电厂,该电厂输出的电力占据江城需求电力的60%以上,在江城四周的县、市,还遍布了大大小小的各类火电厂。这些火电厂供应着江城城市的发展和市民的日常生活。
大型火电厂的污染已经在可控范围内,但是小型火电厂可就没有那么守规矩了。
偌大的江城,还真的一时半会儿无法摆脱对小型火电厂的依赖。
以煤炭为主要能源的火电厂,是江城空气的污染源之一。
“我们的盘古科技园区,可以首先改变能源结构,放弃利用火力电能。”
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但是C14是目前最安全的放射性材料,在保证能源供应同时,C14的辐射剂量会非常低,即便没有任何防辐射的外壳,人类所穿的衣服甚至一张薄薄的纸张都能够有效的阻挡核辐射,而且盘古科技目前对C14的性能掌握的非常好,通过一定的隔离手段能够做到0辐射溢出。
如果核能要走进民用,最主要的就是安全问题。大家可不希望自己的小区或者家里有一个核反应堆,要是一不小心出问题,就造成严重的核污染。
按照这种情况考虑,C14是目前最佳的选择。
最极端的情况,发生地震、火灾、甚至战争等不可抗力,C14电池组发生意外,大不了也就是燃烧变成二氧化碳。
这种极端情况下,电池组的任何保护装置都失效,让二氧化碳C(14)O2弥散在空气中。二氧化碳也会很快被空气所稀薄,居民们呼吸了一些,人体接受的这种辐射剂量也不过是做几次C14呼吸实验受到的辐射而已,甚至还比上做两次CT,毕竟C14在自然界中也随处可。
更何况如M将C14电池应用在住宅区,盘古科技将会采用最安全的手段对电池组进行保护,地震、火灾等自然灾害肯定是在应对的范围之类。
综上,以C14为原材料的核能电池,在安全系数上是一定可靠的。
那么第二个问题,是在民用、商业住宅领域,核能电池是集中布置还是按照每一户分开布置。
“集中布置方便管理,对现有的电力线路也不用大规模改造。”
“分开布置有助于核能电池的推广和商用。”徐利民分析道:“试想未来,出门在超市购买一块核电池,回家后就将电池安装到房间里,多方面。”
“这是未来的事情。”萧铭摆摆手谈道:“目前我们不宜对现有的小区电网做大手术,所以集中式布局比较好,方便管理和维护是很重要的因素。”
这两个问题讨论清楚以后,接下来就是技术和应用的问题了。
徐利民分析说道:“这样看来未来能源公司的业绩要爆表了。”
能量守恒定律是人类认知恒定的宇宙规则之一。
核电池在城市中的应用,其实就是将南安非核电站的核能存储在核电池中(具体存储方式为利用核能模拟宇宙环境,将C12转化为C14),随后将电池中的核能应用于生活之中。
南安非核电站的装机容量并不高,支持江城一市的用电还行,但是城市数量多了就捉襟见肘。
所以物理实验室一直在做两件事:
一个是利用C14的物理性质,采用晶体折叠的方式提高单位面积内电子穿过的有效利用率,能够在保证能量的情况下缩小电池的体积
还有一个是实验可控核聚变项目。传统的核裂变核电站是绝对无法满足未来城市对能源的需求。萧铭也不希望未来是神州大地上到处都是核电站,所以只能用核聚变代替核裂变。
氚和氚发生核聚变生成氦4。
以一个氚原子和一个氘原子发生核聚变为粒子。
氘的相对分子质量为m1=,氚为m2=,氦为m3=,中子质量为m4=。
那么m=m1+m2-m3-m4=。
按照爱因斯坦质能方程,E=mc(2),核聚变产生的能量为(兆电子伏特)。
而通过核裂变,以铀235为例子,一个铀原子发生核裂变产生的能量为。
表面上一个铀核裂变产生的能量比氚和氘核聚变的多,但是平均到每个核子产生的能量,氚氘聚变就是铀裂变的4倍。
再具体到一个完整的核电站,可控核聚变产生的能量将比核裂变产生的能量多,核材料用料少,核电站的占地面积也小。
未来在全球,只需要在特定的几个地方建设可控核聚变电厂,所产生的电能全部注入核电池中,这些能源将满足全球所有人的需求,1千克氢核聚变释放的能量约为6300000亿焦尔,相当于2万吨标准煤。也会实现真正的能源清洁化。
萧铭再次谈道理念中的绿色城市的建设。“江城属于内陆城市,我们的能源主要来源于火电和水电,其中水电的占比也不算高,我们都项目有推广意义。”
大学时期,在《资源与环境经济学》这门课上,萧铭和任课老师的态度是一致的,在特殊的能源需求时间段,水电发展必须经历的过程,但是两人不赞成长期持续发展水电。
在目前的经济条件下,水电能够给人类能源很好的补充,修建大坝也能够起到一定的防洪作用,肯定是利大于弊。但是在主要河道上修建大坝,将自然形成的河流拦腰闸断对上游节流,这对生态和地质的影响是无法估算的。如果我们把眼光放长远一点,一百年或者一千年,利大于弊还是弊大于利就难以确定了。
以我们目前的认知,很难去谈论水电对未来地质生态的影响是好还是坏,但是大自然经过几万甚至几万百万年形成的地貌,形成的稳定系统,最好还是不要去进行大规模的更改。
“这几年来,因为盘古科集团的兴起带动了新兴科技产业链,江城在市内也关掉了许多污染较为严重的企业,江城的空气得到了一定的改善。但是这种改善力度远远不够。”
“一到冬天,江城的雾霾天还是多于晴天,空气质量为优质的天数还是少数,这是为什么呢?说到底还是江城对火电能源的依赖问题。”
以火电为主的江城,在五十公里外的郊县就有一个大型的火电厂,该电厂输出的电力占据江城需求电力的60%以上,在江城四周的县、市,还遍布了大大小小的各类火电厂。这些火电厂供应着江城城市的发展和市民的日常生活。
大型火电厂的污染已经在可控范围内,但是小型火电厂可就没有那么守规矩了。
偌大的江城,还真的一时半会儿无法摆脱对小型火电厂的依赖。
以煤炭为主要能源的火电厂,是江城空气的污染源之一。
“我们的盘古科技园区,可以首先改变能源结构,放弃利用火力电能。”
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