1.翅膀的启迪
人类受鸟的启示发明了飞机,飞机的翅膀做成鸟的翅膀的形状不但只为仿形,它还能节省能量呢。那么飞鸟翅膀的形状为什么能节省能量?
能源,是当前世界面临的重大问题。而电能,更是现代化建设中必不可少的能源。随着生产的不断发展,电的消耗量日益增多,这就需要去开发利用新的能源。
法国科学家发明了一种新型的风力发电机,它的效率比普通风力发电机提高了8倍。这种新型风力发电机的发明,是从飞鸟的翅膀形状中得到启示的。科学家在对飞鸟的扁形状翅膀经过螺旋桨的实验测量后,对它的功能得到了一个新的认识:鸟的翅膀之所以成扁形状,是为了节省涡流的能量,而不是为了推动风力;鸟翅膀末端的作用就像一个小型涡轮机,本身虽然不会旋转,但能形成一股强有力的风流;所有的涡流都是向内旋转的,不断增强,推动着空气,就像要通过一个窄而长的房间一样,这种推力相当于使阻力减少了18.75%.根据这个新的认识,科学家用了一组较大的旋翼,按照环形次序围绕着一个小的螺旋浆,于是就发明了一种功率放大8~9倍的风力集中机。
现在,科学家还在继续研究风力发电机的装置,并把风力马达缩小,提高它的功率,使新型风力发电机在实际中得到更好的应用。
2.变废为宝、利国利民
堆积成山的垃圾,散发出臭气,污染了环境,人见人厌,无不掩鼻而过。
于是,有人提出,化废为宝,变害为利,用垃圾发电。能利用垃圾发电吗?
这倒不是奇谈怪论,垃圾发电,有事实依据。
美国有一家垃圾处理工厂,他们建有一个高效率的垃圾焚烧炉,把燃烧垃圾的炉栅做成像扶梯一样,一级一级的。他们每天处理1200吨垃圾,把垃圾倒入炉栅内,炉栅不时拌动,让垃圾沿炉栅下落,充分燃烧。垃圾燃烧时产生的蒸汽,用管道输送到附近一家发电厂,这样,每天可以为发电厂节约 35万与5升的燃料油。同时,焚烧炉还能把扔掉的金属提炼出来。烧完的灰烬经过压实,既可以用来筑路,又可以用来填整土地。在燃烧的过程中采用除尘器,对排放的气体,进行有效的净化,防止污染环境。目前,在日本和欧洲的一些国家这样的垃圾发电厂已有60多家。
有人计算过,如果把美国一年的垃圾都用来发电,可以提供相当于四亿桶石油的能量,约为美国目前石油产量的10%.可以说,世界上没有哪一天会没有垃圾,因此,垃圾这个能源也是取之不尽、用之不竭,那么,垃圾发电这样的好事,何乐而不为呢!
3.三个条件缺一不可
陆地上成千上万条河流,永不停息地流动着,全球水力发电量约占总发电量的18%.那么,利用水力发电需要哪些条件呢?
水力发电通常要有两个条件:一是水源必须维持一定的落差;二是水源必须具有相当的流量。为此,人们在江河干流上建造拦河坝,筑蓄水库,迫使上游水位抬高,水坝前后的水位落差增大。高高在上的水库里的水,通过输水管引导,以很大速度冲击到水轮机上,使水轮机旋转,带动发电机发电,产生电能。
水力发电比火力发电经济。因为,水力发电的原料--水,是免费的,所以,水电成本只有火电的四分之一。水力发电不污染环境,还可以解决防洪、灌溉、航远等各种水利问题。
小档案
我国的水能资源
我国的水能资源70%集中在西南地区,重要的河流有金沙江、岷江、雅鲁藏布江、怒江、澜沧江等。除了西南地区,黄河、长江、黑龙江、珠江等也蕴藏有丰富的水能资源。拥有可开发水能资源1.5亿千瓦左右。
4.飞机与静电决裂
静电无处不在,衣服上有、头发上有、物体上也有……但飞机上是决不可有静电的,为什么要消除飞机上的静电?
飞机带有静电,危害性是很大的。在进行空中加油时,由于两架飞机所带的电荷不一样,相互接触时就可能产生火花放电,引起燃烧。在直升机进行救生或悬停装卸物资时,带静电的直升机会使人员遭受电击或使易爆物资燃烧、爆炸。在地面用汽油清洗飞机的发动机、机件等进行各种维护工作时,也会由于飞机带有静电而引起火灾,烧毁飞机,危及人员。此外,由于飞机带有静电,在飞行中会干扰无线电正常工作,使罗盘指针大幅度摆动而不能定向。飞机靠近或进入雷雨层飞行时,有可能遭到雷击,引起飞机空中失火,酿成严重的飞行事故。
为了消除飞机静电,杜绝静电给飞机造成的危害,在飞机的机体突出的部位一般装有尖端放电器,使飞机产生的静电不断通过放电器放出,这样,飞机就可以安全飞行。同时,机上各连接部位都装有搭铁地线,将各个机件连为一体,可减少连接点电位差,防止静电跳火。飞机着陆时,机轮上的搭铁地线又将飞机上的静电导入地下。此外,为了防止燃油静电起火,还要在燃料中加入抗静电添加剂,可增大燃油的导电率,使电荷消失较快,不至于积聚到火花放电的程度。
5.世界上奇特的发电方法
植物的绿叶,被人们称为”绿色的工厂“.如果把植物的叶子做成切片,放在显微镜下观察,就会发现里面有许多叶肉细胞。有人称这些叶肉细胞为生产车间。从而进行光合作用。绿叶还能发电呢,这是为什么?
叶子的光合作用,实际上是通过一系列电子传递来实现的。如果在电子传统过程中,将产生的电子取出,就可形成电流。既然叶绿体吸收了光,会放出电来,那么,能不能用叶绿体来发电呢?
科学家将从菠菜叶内提取的叶绿体与卵磷脂混合,涂在透明的氧化锡结晶片上,用它作为正极安装在透明电池中,在阳光下就会产生电流。这种电池能将 30%的太阳能转换成电能,而且前普通太阳能电池却只有10%的能量转换率。科学家认为,叶绿体发电大的前途。一旦取得成功,人们只要在房子顶上覆盖一层叶绿体,不管是晴天还是阴天,一年四季就都能利用太阳能来发电了。
6.太阳能太空发电站
有关地球上化学能源行将枯竭、煤和石油的使用严重污染天气的报道已屡见不鲜。然而出路究竟何在,兴建太阳能太空发电站是一条出路,你想了解太阳能太空发电站吗?
太阳能清洁、价廉,名副其实的取之不尽。太阳每秒钟可放出近0.1亿亿亿千卡的能量,在地球附近,也有1/200亿亿亿千卡之巨。太阳能多半可以转化为电能,极便输送。然而目前人类对太阳能的开发尚属微末之数,只有将眼光转入太空,才能取得突破性进展。
美国建造中的首座太空太阳能发电站正开此先河。它将安置在 3万多千米高的地球同步轨道上。那儿的阳光比地面上强5倍、热量大10倍,因而其发电能力可达50亿瓦,足可供整个纽约州使用。而到2025年,太空中将有100座这样的发电站,全美 30%的电力将由它们提供。
太空太阳能发电站的原理并不复杂:长100千米、宽50千米的庞大太阳能电池阵列先将太阳能转变为电能,再通过特殊装置,将电能转变为便于传播的微波。地面上的巨型微波接收站收下微波、再转化为电能供用户使用。由于太空晴空万里,电能也就能源源不断地传向地面。
7.绳系卫星,发电神灵
伟大的科学家富兰克林在雷雨交加时放风筝的故事已人所皆知。他冒着生命危险为人类揭示了一条真理:雷电与摩擦起电有着共同的本质。绳系卫星能发电吗?
如今,航天专家竟将”风筝“放到了 300千米高的电离层,这就是1992年8月4日从”阿特兰蒂斯“号航天飞机上发射的绳系卫星--一颗用250米长的”绳“系着的特殊卫星。它的目的在于试验太空发电,它的奥妙就在系绳上。
系绳怎能发电?
原来它不是一根普通的系绳,而是外裹绝缘层、内芯为铜纤维制成的直径为2.5毫米的电缆。当它在轨道上运行时,就与地磁场组成了一台绝妙的发电机。由于系绳的运行速度高达8000米/秒,为任何发电机的转速所不及,因此每1000米的系绳就可产生200伏左右的电压。设计中的系绳长达20千米,可产生 3.2千伏电压、 3安培电流。遗憾的是由于施放时的故障,它只展开了250米,所以只获得40伏电压。尽管如此,这仍是一项青史留名的实验。
8.鬼使神差,冷进热出
太阳能不但应用于工农业生产,已悄悄进入家庭。如太阳能热水器可是既方便又经济的热水器呀,那么,太阳能热水器为什么能使水变热?
在工农业生产和日常生活中,需要大量的热水。这类热水的特点是:用水量较大,但水温不高,一般要求40~60℃即可。如淋浴的水温在35~40℃之间,超过40℃就会感到太热。把这项任务交给太阳能热水器是最合适不过的了。
利用太阳能的热水器主要由集热器、循环管道和水箱等组成。当集热器吸收太阳光以后,集热器内的温度上升,水温也随之升高。水温升高后,便由上升水管进入循环水箱的上部。而循环水箱下部的冷水就由水箱下部流到集热器下方,在集热器内受热后又上升。这样不断地对流循环,水温逐渐升高,直到集热器吸收的热量与散失的热量平衡时,水温不再升高。这种热水器利用循环加热的原理,因此又称为循环式热水器。有了这种循环式太阳能热水器,到了冬天,就不用为热水供应而犯愁了。
循环式太阳能热水器结构简单,使用方便,无需专人管理,故已在许多国家推广使用。
9.太阳能让飞机飞起来
现代交通工具,已出现太阳能汽车、太阳能--脚踏双用车。能不能利用太阳能开动飞机呢?
太阳能飞机的动力装置由太阳能电池组、直流电动机、减速器、螺旋桨和控制桨组成。因为太阳辐射的能量密度小,所以必须把获取太阳能(即接收太阳光)的表面积做得比较大,这就是太阳能飞机的机翼要比普通飞机机翼大得多的道理。
人力飞机的研制积累了许多经验。人力飞机的低速、低翼载、重量轻的特点,对于太阳能飞机的研制颇有参考价值。在此基础上,美国于20世纪80年代研制出”太阳挑战者“号单座太阳能飞机,机翼长14. 3米,翼载荷6千克/米2,飞机空重90千克。在机翼和水平翼上共装有16128片硅太阳电池,在理想阳光照耀下,能输出 3000瓦以上的功率,足可以开动飞机。
”太阳挑战者“号平均时速达54千米。它于1981年7月成功地从巴黎飞到美国,航程为290千米。
虽然太阳能飞机还处在研究阶段,但可以相信,因为它的能源取自用之不竭的太阳,肯定会有发展前途。
10.能源世界的”巨人“
核战争、核武器既神奇又令人恐惧,它们都不离不开核能。核能为什么是能源世界的”巨人“?
所谓核能发电,就是用”原子锅炉“燃烧核燃料来发电。那么,1千克核燃料铀能发多少度电呢?说出来你也许不信,它能发800万度?而1千克煤却只能发3度电。所以,核能是新能源世界里的”巨人“.
与其他能源相比,核能又是一种安全可靠的能源。例如,英国北海油田爆炸死亡了166人;美国在往火力发电站运煤过程中,每年约有100人死于交通事故;而井下采煤,每采100万吨煤难免死亡几人。比较起来,核电站的风险要小得多。
关于核电的成本,早在20世纪70年代初,在一些工业发达国家已与火力发电成本相当。后来,由于石油价格上涨和核电技术的提高,核电成本已低于火力发电成本。在法国,核电的成本比火电要低30%.随着核电技术的不断进步,核电的成本将会更加低于火力、水力发电。由此看来,核能发电前景自然是十分诱人的。
11.没有核爆炸的核试验
随着国际舆论反对核试验的呼声越来越强烈,一些国家为了应付全面禁止核试验谈判的举行,开始利用高新技术进行没有核爆炸的核试验,即”零“TNT当量爆炸。为什么可以实现没有核爆炸的核试验?
这种新的核试验,利用巨型电子计算机、数字模拟核弹爆炸的全过程。也可以在实验室里,用强大激光束照射微型核装置引起小规模核聚变,来研究核弹爆炸过程。这种试验没有常见的蘑菇云,空间预警探测系统也发现不了。目前,世界上拥有大功率激光器最多的美国劳伦斯·利弗莫尔武器研究所,可以用激光为这种试验提供10万焦耳的脉冲能量。这个研究所设计建造了一个能重复使用、 300吨爆炸当量的地下核试验系统,可以进行具有重大潜在军事意义的最新核武器研究。目前的任何探测系统也无法掌握新型核武器的研制进展情况,这无疑给监督核试验的工作带来重重困难。
12.”核冬天“令人毛骨悚然
广岛、长崎的核爆炸声使全世界的人都感到刻骨铭心。其实,核武器对人类生存的更大威胁还远不止此。”核冬天“更是让人毛骨悚然,核大战为什么会产生核冬天?
198 3年,美国康奈尔大学卡尔·萨根等5位博士提出了”核冬天“理论。这种理论认为,大规模的核战争所造成的严重后果,远远超出了人们通常的想象,成万上亿的人倾刻之间死于非命,核爆炸造成的大火、浓烟、尘埃笼罩着整个地球,没有阳光,世界一片黑暗。与此同时,大气温度发生急剧变化。温度与海拔的升高成正比,几千米上空平流层的温度可达100℃以上,而对流层的温度却下降50~60℃,上热下冷的现象使大气垂直运动受阻。大气上层的高温,使各地的冰川、积雪融化。洪水泛滥成灾。而地表和海洋之间的巨大温差,则导致风暴席卷大洋沿岸。即使在夏季,海洋上空饱和的空气,也将以降雪的形式飘落在陆地上,大量的动、植物被冻死,整个生物链将被斩断。即使是侥幸生存下来的人,也会因缺吃少穿、瘟疫流行而陆续死亡。在长达数月之久的核冬天里,人类无一幸免。
可见,只要世界上还存在着核武器,人类就一天没有摆脱”核冬天“的威胁。
13.萤火烧身,等闲视之
合成纤维中有很多是很容易着火燃烧的,例如涤纶、锦纶、腈纶等等。原因在哪里呢?有没有不怕火烧的合成纤维?
是因为它们都含有氢、碳这两种元素,有的还含有氧,所以一旦遇火,便有氢、碳分解出来与氧发生反应而燃烧起来。
因此,要制造不怕火烧的合成纤维,首先要从它的原料着手。一是采用难燃的材料,如腈氯纶、维氯纶等。它们虽然会燃烧,但离了火便立刻熄灭。有的合成纤维中加入了阻燃剂,也能使它不易燃烧。二是采用新的合成方法,使原来易燃的合成纤维碳化,从而具有耐燃的特性,如耐燃腈纶就是其中之一,它的纤维中含碳量达到60%左右。它遇火不但不燃烧,而且形状不变。
不会燃烧的合成纤维用途极广,能用来做工作服、防火服、防火帘,以及建筑物中的种种织物。有些不燃纤维不但耐热性好,强度高,还有良好的绝缘性能,它们可以用于一些尖端技术中,如制造火箭外壳和导弹的圆锥形喷嘴等等。
14.冬暖夏凉的衣服
长久以来,人们总是梦想着有一种衣服能够随着人体的需要而自动地调节温度,也就是说希望有一种真正的冬暖夏凉的衣料问世。愿望终于实现了,自动控温衣服为什么能调温?
现在这种衣料是由科学家创制出来一种名为聚乙烯乙二醇的可塑性固体物质。它的分子结构可随温度的变化而变化。即在温度高时变得柔软起来,这时它就会吸收热量。而当温度降低,就会凝固起来,这时它就会放出热量。这样,人们穿着含有这种自动温控衣料制成的衣服,就会有冬暖夏凉的感觉。当气温降低,它就把热量供给人体,而当气温升高,它又会吸收人体的热量,使人感到十分舒服。
还有一种能使人体感到冬暖夏凉的衣服。它是在织物内放入了一层特殊的胶片,能把低于15℃、高于25℃的气温拒之于衣服之外,就是说,它只容许15~25℃的气温透过衣服,而这正是人体感到最舒服的温度范围。这样,衣服也就成为冬暖夏凉的了。
15.美观、漂亮、实惠的衣服
家具涂上油漆,就像人穿上衣服一样,既美观,又有保护作用。那么涂料有哪些种类呢?
我国的特产桐油是一种质地优良的油漆。桐油中的桐酸接触空气时,受氧气的作用,分子间发生聚合反应,形成固体的膜。由于天然油漆原料的紧缺,现在使用的油漆大多是采用合成原料制作的。
一种人工合成的高分子化合物--醇酸树脂,是当今众多油漆中的主角。醇酸树脂是固体,制造油漆时把它溶解在一些有机溶剂中。把这种溶液喷涂在物体上后,溶剂逐渐挥发,树脂就形成了一层均匀致密的保护膜。硝化纤维溶解在有机溶剂中配成的漆叫硝基漆,它的优点是干得很快,而且表面光滑。
油漆中添加各种颜色的涂料,叫调合漆,它可以遮盖物体表面原有的颜色和缺陷。不加颜料而直接使用的叫清漆,它可以保持木料原有的天然花纹,又罩上一层光洁的外衣。清漆中加铝粉(俗称银粉),用来涂暖气片、煤气管道等,具有耐热、导热性好的优点。电机和无线电线圈的漆包线,涂上薄薄的一层绝缘体,就能保证紧靠在一起的铜线不漏电。
像油漆这类涂布在物体表面起美化和保护作用的物质称为涂料。涂料的品种很多,水基涂料不采用容易污染环境的有机溶剂,而是用水调合或乳化制成的;粉末涂料则不借助于任何溶料,把涂料粉末直接喷在热的金属表面,粉末受热熔化,冷却后就结成薄膜。具有特殊隔热能力的涂料用于导弹与火箭的外壳,可保护金属不致熔化。
16.可防死亡的衣服
前几年某国家的一个核电站的反应堆发生了严重的泄漏事故,结果不仅污染了环境,而且工作人员了也受到了严重的核辐射而伤亡。这说明在核电站发生事故时,防护服是多么的重要。为什么先进的防护服能抵抗核辐射的侵害?
各国科学家们一向重视防护服的设计,他们运用了最先进的科技成果来实现他们的宿愿。
有一种最新的防护服已经制造出来了,它把工作人员密封在它里面,不但能抵抗外界恶劣条件的侵害,而且能保证工作人员在短时间里生理上的需要。它共分4层,最内层是一套用亚麻布制成的连衣衫裤,表面固定着密密的柔软的细管,冷却液在里面流过,以保持18~20℃的温度。第二层是一套布料的带帽连衣衫裤,它起到隔热作用,帽中装有同外界联络的通信设备的头盔。第三层里装有可供80分钟氧气的设备。最外面一层则用耐高温、耐腐蚀和防辐射、防毒气的特种合成橡胶制成。头盔上装有镶着透明的防辐射玻璃的望孔。
穿上这种先进的防护服,可以防止辐射的侵害,可以使工作人员在150℃温度下和不深的沸水中工作,可以同温度高达 300℃的物体接触而不致受伤。
17.雪花飘飞漫天舞
雪花飘飘,轻歌漫舞,白雪皑皑,圣洁壮观。你知道积雪不仅美,积雪也是一种能源吗?
能源专家发现,雪蕴藏着巨大的能量。不过,它和别的能源不同,释放的不是热能,而是冷能。所以,人们根据它的”才能“,将积雪用于发电、空调和储藏粮食。例如,美国普林斯顿大学的科学们将5000吨雪保存到夏天,以雪特有的冷能作为高楼、大厦的空调能源;国外有的农业试验场在库房周围堆起厚厚的积雪,使蔬菜、谷物保存数月之久。
不久前,科学家已研制出利用积雪发电的独特设备。试验表明,积雪发电的潜力是很大的。
雪资源极其丰富,世界上有1/3的国家属于多雪地区。我国北方地区拥有充足的雪资源。东北和新疆北部是降雪天数最多的地区,每年都在90天以上。而阿尔泰和兴安岭山区以及黑龙江北部,积雪期在150天以上,某些地区的积雪厚度超过50厘米。有关专家预言,积雪发电将使遍布全球的茫茫雪海、冰川雪山变成人类的新燃料。
18.潮涨潮落,势如破竹
你到海边看过潮水的涨落吗?涨潮时,海水汹涌澎湃,”涛似连山喷雪来“;退潮时,海水一涌而去,”横扫千军如卷席“.潮汐和波浪也是能源,为什么?
潮汐蕴藏着巨大的能量,人们称它为潮汐能。据估计,全世界的潮汐能约有10亿多千瓦。我国海岸线长达18000多千米,潮汐能至少有 3000万千瓦,年发电量在1000亿度以上,相当于建成后的7个葛洲坝水电站。
在汹涌波涛的海洋中也蕴藏着巨大的能量,海浪可以轻而易举地把十几吨重的巨石抛向20米的高空;也能将万吨海轮突然甩到岸上。海浪对海岸的冲击力每平方米高达200~ 300千米,大的甚至可达600千米。
据海洋学家计算,每平方公里海面上的滚滚波涛大约蕴藏着20万千瓦的能量。地球上海洋总面积达 3.6亿平方公里,它们所蕴藏的波浪能也就可想而知了。当然,并不是所有海面上的波浪都能开发利用。据估算,全世界可供利用的波浪能约为100亿千瓦。
19.硬碰硬的奥秘
金刚石是世界上最硬的物质,可用它作刀刃加工各种零部件。然而要在金刚石上加工出细孔来,用什么方法呢,随着能源科技的发展可用超声波完成这个任务。超声波为什么能在金刚钻上加工出细孔来?
什么是超声波呢?顾名思议,它是频率比声波高的弹性波。它的振动频率每秒超过2万次。由于它波长短、频率高,所以具有较强的集束发射性能。这一特性就可用来进行机械加工。
单纯的超声弹性波是不能加工的,必须加上一些超声能量的承载物,才能进行加工。这种能量承载物就是磨粒。细小的磨粒在超声波能量的作用下,以极高的速度冲击加工表面,表面材料在磨粒冲击下,逐步被磨损,而达到加工目的。这就是超声波加工的原理。
那么怎么样才能加工出不同形状的孔来呢?这是由固定的超声振动头下端的工具横截面形状决定的。因为振动头作超声振动时,只有工具横截面下面的磨料承载超声能量,对工作表面材料作高速冲击,所以在被加工表面上也必然打出与工具横截面形状相同的孔来,如三角形、星形等非圆形孔。同时,也可以用来加工金刚钻模上或硬质合金喷嘴上的细孔(0.1~0.15毫米)。这在一般机械加工方法中,是难做到的。
20.小细菌大成就
细菌是一类有完整细胞结构的微生物。它个体很小,有的直径不到0.1微米,大的也只有几微米,要用显微镜才能看到。小小的细菌为什么成了冶金业的”抢手货“?
细菌冶金,是现代工业发展中的一项新技术,已为许多国家所采用。因为它可以用最低的动力消耗,从贫矿或副产品中提炼出金属来。
科学家对一些细菌进行试验,发现它们能”吃“镁、锰、铁、铜、钴和镍等金属元素。如将细菌吹入低品质的铜矿石中,细菌在那里会产生一种酶,把矿石中的盐吃掉,剩下的几乎是纯净的铜了。人们用这种方法可以获得大量的铜。铀是原子能工业的主要原料,许多国家建立了细菌提铀工厂,代替天然的露天矿石提铀。人们还成功地利用链霉菌、放线菌从海水中提取铀。
随着生物遗传工程学的发展,细菌冶金的前景广阔。人们正在设想按照自己的需要,来培育出各种有特殊用途的细菌。例如,科学家正在培育一种对黄金、白金等贵重金属有特殊亲和力的新菌种,一旦成功,就能化废为宝,从废物、海水中回收这些金属。再如,目前大多数细菌只能富集钾,如果能获得一种可富集钠和镁的细菌,这就将大大简化海水和盐水淡化的工序。
21.燃料王国的”王子“
汽车、火车、飞机等现代交通工具都离不开燃料,说起燃料,会自然而然地想起煤、石油、天燃气等,那么,最理想的燃料是什么?
汽车、飞机等现代交通工具都用汽油作动力燃料,可是汽油在内燃机里并不能完全燃烧,而且燃烧之后产生的有害废气又严重地污染大气。科学家经过长期研究,认为氢才是一种最理想的燃料。
水是氢的”仓库“,用电解的方法,可以把水中的氢和氧分离出来。如果把氢和氧重新混合燃烧,就会产生3000℃的高温。燃烧后生成的水对人类也不会产生污染,所以氢是最清洁的燃料。
氢又是热效率最高的燃料。同汽油相比,重量相等的氢在燃烧后产生的能量多,氢气在空气中燃烧的速度比汽油要快十倍以上。
以氢气作为燃料的最大困难是它不易贮存。氢在零下259℃以下才能变成固体。液态氢必须保存在零下253℃低温中,稍微提高一点温度,就会沸腾,到零下239.9℃,液态氢极易挥发和汽化。科学家已经想出了不少贮存的办法,但要把它变成汽车和飞机的燃料,仍有不少困难。
科学家还在考虑另一种比普通氢更好的燃料,它是氢的孪生兄弟--重氢,学名叫氘。从水中电解出来的氢有万分之二是氘。每50吨水可电解产生5吨氢,其中有1公斤是氘,它在发生核反应时,能产生1.8亿千瓦的能量,相当于10公斤铀或2万吨煤所产生的能量。假如人工能够控制氘的核反应,那么氘便是取之不尽用之不竭的永久性能源。
22.烈火熊熊,大义凛然
在我国,火灾时有发生,造成了重大的经济损失。火神降临时,大楼也经不住烈火烧炼,在很短的时间内即变软塌落。现在有了防火钢铁结构,你知道钢铁结构是怎样防火的吗?
以前,我国没有生产防火涂料,不得不花费大量外汇到国外购买。1985年,我国科技人员经过无数次实验、论证,终于开发出了一种钢结构防火隔热涂料,填补了我国防火涂料生产的空白。钢构件表面涂上这种涂料后,经大火猛烧2~3小时,钢构件也不会变形。
1989年3月1日,这种防火涂料经受了一次严峻的考验:中国国际贸易中心发生了一场意外火灾,B区宴会厅中堆积的1000多立方米保温材料被烧成灰烬,混凝土楼板被烧蚀50多毫米,而屋顶18米跨度的钢梁却丝毫没有变形,经过3小时的大火,连外层防锈漆的颜色都未改变。其奥妙在哪儿呢?原来,建筑工人给钢结构涂上防火材料,穿上了一件”防火衣“.
23.奇妙的造油家
科学家已经找到了能够制造石油的办法。不过,这些”制造“石油的东西,不是植物,也不是机器,而是肉眼看不见的细菌。
这些细菌的组织结构里,几乎80%是含油物质。在电子显微镜下,它们就像一个个的塑料口袋,里面装满了油。
要问这些细菌”吃“什么东西来”制造“石油呢?说出来你一定会大吃一惊。它们”吃“的是到处都有的二氧化碳。
根据细菌的这个本领,科学家建造了人工湖,把细菌”放养“到水里,水里溶解有足够的二氧化碳,可供它们食用。用不了多久,细菌就会成千上万倍地繁殖。培养出的细菌,可用过滤器收集,送到专门的炼油厂炼出原油。
你知道科学家们这一灵感的来源吗?原来是从植物油的储油罐原理得来的。这样一来,通过细菌造油、油就能”生“出新的如同植物生长一样。
24.免费用电不是梦
光合作用是使生物生存的主要因素,科学家通过把菠菜的叶绿素取出来,和鸡蛋黄中的卵磷脂混合,然后涂在透明的氧化锡晶体上,放在阳光下照射,居然发出了电!
于是,科学家大胆地设想,如果在每家的屋顶上涂上一层叶绿素涂层,岂不是一年四季都能利用”植物发电厂“来供电吗?现在,科学家已经利用光合作用制成了电池,相信不远的将来,”植物发电厂“就会在你家的屋顶上默默地为你的电视、冰箱等提供电力了。到那时,你再也不会担心电费的高额了,因为运用这种办法,免费用电并不是不可能的。
25.树上也能采石油
我们都知道树上可以采植物果实,难道石油这种东西也能从树上采下来吗?
我们先来分析一下什么是石油,石油实际上是一种碳氢化合物,它是古代生物变成的。一般绿色植物经过光合作用,生成碳水化合物。有些植物光合作用进行得很彻底,就可能生成碳氢化合物。
地底下或海底下的石油是几百万年前沉积在地底的生物残骸,在微生物的作用下腐烂,经泥沙覆盖加压加温而形成的。这样形成的石油量有限。
既然石油就是碳氢化合物,有的绿色植物经光合作用也可以生成。那么,只要找到这种植物,就可以种植这种植物,不断收获石油了。
科学家陆续找到许多”石油树“,如产于北美、南美、西欧、俄罗斯和非洲的灌木--含油大戟,1公顷可年产25桶石油。我国科学家在海南岛找到一种油楠树,产油成分类似苦配巴,每棵可年产近50千克的柴油。
26.天然生成的好清洁
天然气是天然产生的燃气。天然气的形成与石油相似,所不同的是:石油是液体,天然气是气体。通常天然气存在于石灰岩、砂岩或其他有孔岩石中,上面有多层的实心岩覆盖着。常常在油层里也会发现天然气。
天然气的开采也和石油一样,必须靠钻孔技术,采出的天然气经过特殊处理后,再通过管道送往用户。在温度低于162℃时,天燃气也能变成液体储存起来,等到温度升高后又变回气体。
和煤、石油一样,天然气的用途很多。而且在使用上更清洁、方便。因此,天然气最适于用做家庭燃料。
27.太阳里面找”懒汉“
19世纪50年代,人们已经通过化学分析发现了许多元素,而有些”懒汉“却因为不参加化学反应躲过了人们的视线,一直在自然界过着清闲懒散的生活。
它们是后来用于光源的气体--惰性气体,人们发现了光谱分析法,即:每种物质发出的光线是不同的,利用由三棱镜制成的分光镜,可鉴别发光物质的成分。有人开始探寻光源世界的奥秘。
很凑巧,1860年在西班牙出现日全食,当月球遮住太阳时,人们看到太阳的边沿喷射出红色的火舌,形状有点像人的耳朵,叫做”日珥“.这种奇异的现象惊动了当时所有的天文学家。八年后,印度又发生日全食。一位法国天文学家带着分光镜,千里迢迢来到了印度,想在日全食时看着那红色的火舌究竟是什么东西。日食一开始,他就小心翼翼地将分光镜难准了太阳。突然,他发现了一个奇迹,分光镜里出现了一条从未见过的光谱线!这究竟是什么呢?他研究了许久才作出这样的结论:太阳上存在着一种地球上所没有的特殊物质。后来取名为”氦“,”氦“的希腊文意思是”太阳“.人们总想在地球上找到它,直到1895年,人们用光谱分析法分析钇矿的成分时,才无意中找到了氦。
29.放出生命的异彩
在夜晚仰望天空,无数颗恒星在闪亮,你可知道,它们都是由于内部物质的激烈”燃烧“而发出光亮的?
那么,恒星内部有什么物质呢?又是如何”燃烧“的呢?实际上,我们周围天天都有”物质燃烧“的现象。
城市家庭里使用的煤气就是例子。煤气的原本物质主要由氢、碳元素构成,这些物质的不完全燃烧便产生了煤气。
如四个氢原子核结合在一起,就会组成一个氦原子核。氦是一种密度略大于氢气的气体。代替氢气使气球飞起来的,就是这种气。我们把这种原子核反应叫做”氢原子核燃烧“.与此同时,原本非常坚硬的芯子会组成新的原子核。与普通的化学反应相比,组成新的原子核时所产生的能量非常大,大致要比普通化学反应大出100万倍左右。
这么大的能量以光的形式放射到宇宙空间,使得我们看到的恒星就是闪光耀眼的了。恒星由于大小、质量不同,他们的明亮度也有很大的差别,有的仅是太阳的1%,有的要比太阳大10000倍。此外,恒星并不是永远放射光芒的,它不断向各个阶段进化,最终将结束其闪闪发光的历史。
29.痴梦难圆
能不能从一种机器或装置中白白得到东西?这可能不是某一个人的幻想,虽然,根据热力学第一定律,能量不会”无中生有“,不可能造出一种没有外加的能源供应就会运行的机器。这是一条科学的定律,然而并没有能阻止人们在这方面的探求。有好几百年,发明家们在坚持设计永动机。
他们的设想中最典型的是由重力使其失去平衡的轮子。一个竖放的轮子,在接近顶端处放一个重物,轮子就会旋转,直到重物随轮子转到下方。如果轮子上有规则地安上许多重物,而且下行的重物的力距远大于上行重物的力距,照他们的想法,那轮子将永不休止地旋转。
还有的永动机采用液体作为工质。有一项天真的设计是1686年由阿贝·德拉罗格提出来的,这是一台漏斗形的装置。漏斗的下部是一条长长的管子,管子成弧形向上伸到漏斗的上方。漏斗泄出的水只能重新进入漏斗。发明者希望水的重量会使水沿着管子重新进入漏斗,如此循环往复直到永远。
然而,只有安装一台泵,才能使水重新进入漏斗。看来永动机这个千古夙愿是难以如愿的了。
30.太空发电厂
如果你见过帆船那巨大的风帆,或者雄鹰那张开的宽大翅膀的话,你就会想像出卫星的电池板,就如同巨大的风帆或者宽大的翅膀。科学家们把这样的电池板叫做”太阳翼“.你知道吗?它的作用是发电,而不是给卫星像鸟儿一样用来”飞“的。
由于太空中没有黑夜或阴天等气候的影响,太空发电厂受阳光照射的时间,可达到全年的90%;同时,阳光没有大气的吸收、散射、折射等损失,其发电效率是地面太阳能电站的5~10倍。
这是科学家发明的利用太阳能发电,只不过,这不是在地球上,而是在太空里。
太空发电厂的电力如何送到地面来呢?不知道要通过一根电线吗?
这个问题,科学家们也想到了。太空发电厂把光能转变成电能后,再把电能转换成微波或激光向地面发送;地面接到微波或激光后,再把它们转换成电力供人们使用,也可以直接用微波或激光做其他的事情。
31.借得东风不用愁
风力发电早已是开发能源的一种方法,但是,地球上的自然风并不十分均匀,那么对于风力小的地方,若想利用风力来发电就得另想办法,求借东风。
建造一个人造风发电装置就是一个不错的想法。
人造风发电装置,远看就像一座规模庞大的圆形温室,上面盖着透明的塑料薄膜;中间是个筒状的高塔,像个大烟囱;在高塔的中间有一个风轮发电机;塑料棚的地面是深色的,能大量吸收太阳的热量。
当太阳照射塑料棚时,从塑料棚底沿进来的冷空气,被晒热后沿着塑料棚向中心的高塔移动;在移动的过程中,空气的温度越来越高;热空气在高塔中形成一股巨大的抽力,推动风轮发动机转动并发出电来。
32.金色希望
世界面临着复杂而又紧迫的人口爆炸与粮食不足、资料枯竭、能源危机、环境恶化等问题。我国是一个拥有12亿人口的发展中国家,人均占有陆地面积0.008平方公里,远低于世界人均0.3平方公里的水平,淡水资源仅为世界平均水平的1/4,矿产资源占世界人均的一半,而现在对陆地资源的开发难度又越来越大。因此,向海洋要空间、要资源,将是21世纪我国发展的必然选择。
我国拥有1800多公里的大陆海岸线,拥有300万平方公里的管辖海域,有海岛6500多个,有4亿人口生活在沿海地区,目前沿海地区工农业总产值占全国工农业总产值的62.7%.我国近海和管辖海域蕴藏有丰富的能源、生物、矿产等资料。特别是近些年世界海洋开发技术的迅速发展,对我国海洋技术界是一个严峻的挑战。当今工业发达国家拼命发展海洋开发技术,争霸海洋。正如一位西方经济学家承认的那样:”今天很多大公司,犹如美国当年西部地区分得了耕地定居的移民,正排着队等到一声令下,就向海面大片区域竖起第一个标桩。“这种利用先进的技术争夺海洋的形势将会长期进行下去。为了保卫我国的海洋资料和人类共同的财富,我们必须站在历史的高度,重视新世界的海洋开发,走可持续发展道路,造福子孙后代。
33.向海水要热量
1加仑海水里的氢足以使10000台用电的空间对流加热器工作1小时。全世界的科学家都想通过类似太阳表面发生的那种反应来利用这种能量。这种反应叫作连续热核聚变,它使氢原子互相碰撞,释放出巨大的能量。这个过程产生的能量远远超过核聚变。
目前,聚变方面的研究已经达到制造氢弹的程度。但氢弹的热核聚变,就像太阳一样无法控制。科学家们探索的是一条为和平目而安全利用热核聚变的道路。
要使氢核熔合是不容易的。只有环境温度达到21200万度,并使这个温度维持1秒钟,氢核才会互相碰撞,导致热核反应产生。一旦氢原子熔合,反应就应加以控制,以防止能量的浪费和损失。
海洋里的氢是取之不尽,用之不竭的。而人们对氢的需求又在不断增加,总有一天,人类能不费气力地从海水中提取廉价的氢。一座现代化的火电厂每天需要10列火车的煤炭,而提供同样电力的热核电站,只需要1辆卡车的海水中所含的氢就能运转。
34.福星高照
二十一世纪有没有一种开发安全又取之不尽的能源呢?
科学家们的回答是:有。
建在美国中部新泽西州郊区普林斯顿大学等离子体物理实验室的”国家球形核聚变实验装置(NSTX)“,使支持提供聚变研究经费的官员们和参与此项全国性合作项目的物理学家和工程师们惊叹不已。能源部长比尔·理查森说:”NSTX是有关这项技术具有潜力的最佳例证,它缩短了我们与实际应用聚变能之间的距离。“聚变过程为太阳提供动力,它在高温高压条件下把特殊形态的微小氢原子聚集在等离子体内--等离子体是一团滚热的带电气体,与荧光灯泡中的物质相似。
可以预想,有朝一日,利用原子聚变释放的能量提供清洁能源将远比今天的商业核裂变反应堆安全。聚变所需的燃料--从水中提取的氢原子--十分丰富。此外,聚变过程既不会引起”熔化“反应,也不会造成空气污染、酸雨或温室效应。
35.日本”巨鲸“发电高
海洋掀起的海浪巨大而又惊人,它甚至可以掀翻巨轮,冲垮大堤……如果不能把它利用起来,那岂不是巨大的浪费吗?
别着急,日本科学家研制的”巨鲸“波能发电试验装置能让你笑逐颜开。
”巨鲸“实际上是一条大驳船,可以锚泊在海中。海浪涌动,水面升降就能驱动它内部的发电机,可以连续发出14千瓦的电力,这够四五户人家生活使用了。
目前波能发电存在的最大问题是成本太高,所以给边远地区供电还可以,供城市大规模使用就得不偿失了。
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潮汐能电站
除了波浪能发电,海水的潮汐能也可以用来发电。1912年,德国人就建成了世界上首座潮汐能电站。1980年5月,中国在浙江南部乐清湾也建造了潮汐能电站--江厦电站,装机容量达3200千瓦。
海洋是真正的聚宝盆,不但给我们提供了无尽的资源,还能提供无尽的能量为我们使用。少年朋友们,爱护海洋吧!
36.奇异的发电玻璃
玻璃也能发电?当然不是普通的玻璃了。这种太阳能玻璃是一种多层夹心玻璃板,上下两面是玻璃,而玻璃里面涂一层薄薄的二氧化锡导电层,中间还有一种以碘为基础的电解质层和一种类似植物中的叶绿素的染色层及一层二氧化钛半导体薄膜。
光线穿过上层玻璃、二氧化锡、电解质层到达染色层时,染色层就吸收阳光中的光子。光子是带有能量的粒子,一个光子能从染色层中轰击出一个电子,轰击出来的电子进入二氧化钛半导体薄膜中。然后,二氧化钛层把吸收的电荷又转移到紧挨着它的二氧化锡导电薄膜中,形成电子流。这样在这上下两层玻璃上的二氧化锡导电膜之间就形成了电势差。连接上下两层二氧化锡导电膜后,电子就通过电解质层回到染色层形成一个完整的回路,只要在上下两层二氧化锡导电膜之间安上一个插座,就可以和灯泡、家用小电器(如收音机等)接通,用以照明和收听广播。
这种玻璃中夹层非常薄,仅10纳米,所以看起来仍是透明的。制造它的原料二氧化锡、二气化钛、玻璃板都是普通材料,成本比一般太阳能电池用的硅片低得多。只要在大规模生产中能保证夹层中的各种薄膜的质量,这种玻璃的推广前景是极为乐观的。
37.天然呵成新电池
美国一位研究人员1999年8月11日说,他在实验室中制成了一种燃料电池,这种电池比其他燃料电池更为简单,因为它使用的燃料是天然气,而不是纯氢。
如果这种电池能够大批量生产,那么人们就可以利用这项发明成果以较低的成本生产一种将来可普遍用作建筑物中低污染能源的燃料电池。
这种不生成任何污染物的燃料电池功率强劲,足以用作在高温条件下运转的电站的动力,而且能够借助自身产生的热量和蒸汽轻而易举地将天然气转变为氢气。
38.温差也能来发电
1926年法国科学家克劳德做了一个实验,这个实验既使人们发现利用海水温差来发电,又促进人们不断去改进它。
这个实验是这样的:
并排有两个烧瓶,右边的烧瓶里放入28℃的温水(相等于海洋表层的水温),左边的烧瓶里放入冰块,并保持0℃(相当于海洋深层水温);用真空泵将烧瓶抽空,使其内部压力减小;由于压力减小,水的沸点降低。这时右边烧瓶里的28℃的温水沸腾了,产生大量蒸汽;蒸汽产生压力,向左边的烧瓶压过去,于是,位于两个烧瓶之间的汽轮转动了起来,带动发动机发出了电。
39.水往高处流
人往高处走,水往低处流,已经是人所共知的常识了。听说过水往上流吗?这种反重力研究目前正在进行。
美国航天局在设法征服伊萨克·牛顿爵士曾在1687年作出解释的那种力--重力,并将它作为一种能源加以利用。一个科研小组目前正在设法再现并扩展俄罗斯科学家叶夫根尼·波德科列特诺夫博士的研究成果。波德科列特诺夫多年来一直致力于反重力装置的研究,他宣称已经观测到悬垂在一个不断旋转的大小如比萨饼的瓷性圆碟型超导体上方的物体,其重量神秘地减轻了2%.如果这种重量丧失现象可以得到确认并在重复试验中得到验证,科学家们就有可能设法推断出是不是超导体产生的某种力以重力的反作用力发挥作用,即吸收重力,屏蔽重力,或者干扰重力波的频率。
这听上去好像有些含糊不清,但是正如内弗博士指出的那样,对电与磁之间的基本联系的理解曾经导致变压器、电动机和发电机的诞生。他说,理解重力可能会以类似的形式导致同样以物理法则之间的关系为基础的新的能量应用方法的诞生。
新的能量应用方法的诞生,将会使人们看到某些奇怪的景象。内弗博士说,想像一下”循环水流“,水流首先在没有重力的情况下向上运动,然后又向下流入涡轮产生电能。
时至今日,中低温地热水的利用已不限于天然温泉,而是大量人工开采,深钻热水井。利用的方式和开发领域都与传统的温泉利用大不相同。据联合国不完全统计,到1989年世界地热水直接利用的总能量已超过365亿千瓦·小时。
现代地热水的直接利用主要是采暖空调、农畜繁育、水产养殖、疗养旅游等。而且可以根据地热资源的情况,做到一水多用,以及余水回灌,使资源和环境得到保护,经济效益和社会效益都比较好。
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能除臭的细菌
能除臭的细菌。日本研究人员发现了一种太古菌,若将它们加入饲料里,可使动物粪便中的甲烷成分降低98%,氨几乎全部消除,这样便可便粪便极少具有臭气。太古所以有此作用,在于它能抑制动物肠道某些其它细菌的生长。
40.有没有免费的午餐
人类几十年在能源替代问题上最大的争论之一是热聚变和冷聚变。
曾经在麻省理工学院和哈佛大学深造的新罕布什尔州康科德科学家叶夫根尼·马洛夫说:”我认为世界上没有免费的午餐,我的同事们也这样认为,但是,我对新型能源的诞生充满了信心。在这些新型能源中,我有百分之百把握的就是冷聚变,我认为从事这一研究的数百位科学家与我持同样的看法。“
虽然大多数物理学家认为不可能实现的冷聚变并没有获得多少研究经费,但是仍然有一小批满怀激情的科学家相信,冷聚变将会成为一种取之不尽的廉价能源。
什么是聚变呢?它是恒星的能量源泉。在恒星内部和模型聚变反应堆里,这种结合需要几百万度的超高温才能实现,核聚变能否在室温条件下在试管中实现还有待进一步的科学验证,但必须明白一方面目前能源污染严重,人们保持了对清洁、全新的新能源的美好愿望,另一方面世界上没有免费的午餐,科学家们的头脑始终清醒地意识到这一点。
41.开发环保能源
能源的开发是重要的,然而如果有既能环保,又能开发的能源,我们何乐而不为呢?
生物能指树木、农作物、陆地和水中的野生动植物体及某些有机废料,生物质能就是通过植物的光合作用将太阳辐射的能量以一种生物质形式固定下来的能源。
生物包括植物、动物和微生物。动物和大多数微生物都靠植物为生,除了少数微生物外,地球上只有绿色植物才是真正的”建设者“.绿色植物以二氧化碳和水这类简单的无机物质做原料,合成各种复杂的有机物,不仅满足自身的需要,同时也为其他生物所享用。由于这个过程必须在有光照的条件下进行,所以又叫光合作用。
绿色植物光合作用的过程,是它们成长壮大的过程,它们吸收、储存太阳能的过程。这就是说,生物质能源同石油、天然气等化石能源一样,都是源于太阳能,是太阳能的一种形式。不同的是,化石燃料里的能源量是亿万年前的物质储存起来的太阳能,而生物质能源则是当代植物通过光合作用固定起来的太阳能。这些以葡萄糖、淀粉等物质形式存在植物内部的能量,经过生物技术的加工,就能够转变成甲醇、乙醇、甲烷、氢气等燃料。因不含硫和其他杂质,燃烧时产生SO2、CO2等有害气体,所以这些生物燃料有”绿色能源“之称。是最为助于环境保护的能源。
42.不发光的”蓝煤“
”蓝煤“不是新品种的煤,而是风力的一种”昵称“,因为在蓝天的衬托下,所以原本无色的风被叫做”蓝煤“.
你可别小看这种蓝煤。它是能源的主要提供者之一。我国早在西汉时期,就出现了用风力推动的帆船。风车推动的农具也很古老。由于风力是一种干净的能源,它不会造成环境污染,所以近来得到很大的发展。
利用风力发电,是利用风能最重要的方面。风力发电的原理和水力发电原理相同,它可以推动涡轮系统,带动发电机发电。由于风力推动不必燃烧这个过程,所以机械设备较为简单。近年来,美国在北卡罗莱纳州建造了一座世界上最大的风力发电塔,它高43米,当风速达到每秒11.2米时,可以输出2000千瓦的电,相当于一座中等火力发电站的发电量。我国西藏是风力资源极为丰富的地区,在那里已经建立了许多试验性风力发电站。
43.小小细菌织布忙
英国科学家已经开始利用细菌织出了”细菌布“.他们利用细菌织布的方法十分特别,既不用棉纱,也不用梭子,而是用葡萄糖和其它养料作原料,首先放入菌种,再配以合适的温度,细菌就会生长繁殖。
每个细菌每小时可以繁殖1亿个新的细菌,每天能织出3-4厘米长的布来。用细菌织布有很多的优点:布的纤维长、结实牢固,比一般的布密度高得多。这种布最适宜作医疗上的绷带,用它来过滤杂质的效果也很好。
44.超前思维寻能源
矿物燃料是人类在20世纪的主要能源,在寻找可以替代矿物燃料的新型能源的过程中,科学家和企业家们产生了一些超前的想法。
其中一种想法是使重力的方向调转180度。另一种想法是在外层空间捕捉阳光中蕴藏的能量并通过空气或者通过2.2万英里长的电缆将这些能量输送回地球。这些想法也许有点儿异想天开。但是正在研究获取替代矿物燃料各种方法的理论科学家和工程师们认为,不论这些方法看上去有多么不可思议,只要有一种方法能取得成功,就有可能有助于满足人类在下个世纪对能源的需求--而且不会对环境造成进一步破坏。
按照人类目前对自然科学的理解,这些方法取得成功的可能性虽然极小,但是美国亚拉巴马州亨茨维尔马歇尔航天中心的研究员达维德·内弗认为:”致力于这一研究领域的人越多,就越有可能出现大胆的解决方案。“
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科学幻想能实现
美国航天局目前正致力于开发一种新的航天器推进装置--反物质发动机--这种发动机的工作原理与电视系列剧《星际旅行》中为星际飞船”企业“号提供动力的发动机的工作原理相同。这种发动机还有可能产生能源,供在地球上生活的人们使用。
45.太阳为什么这样热?
太阳为什么那样热,这样耀眼?
太阳自诞生以来,已经持续照耀了46亿年。在19世纪人们还不了解核融合聚变的年代里,科学家们对太阳为什么能这么长时间地持续燃烧一直不理解。那时人们认为,如果太阳是由煤炭构成的话,那么燃烧10万年也该结束了。
用核融合聚变所做的解释,解开了这个谜。1克氢按核融合聚变方式产生的能量,大约相当于20吨煤燃烧释放出的能量。根据太阳核融合聚变的能量计算,它今后还会继续照耀约50亿年。
也就是说,核融合聚变以很少的燃料就能产生巨大的能量。在地球上,氢燃料比比皆是。它不像原子能发电站”核裂变“所用的铀燃料那样稀少,氢在海水中的蕴藏量非常丰富。
为此,现在世界各国的科学家都在努力寻找新的产生能量的方法,目的是能够人为地自由产生并控制核融合的聚变反应,但目前还没有发现这种新的方法。
46.天然工厂产氢气
生物学家发现,在自然界中,有不少生物在新陈代谢过程中就能放出氢气。比如生长在土里或植物根上的一些细菌,以及属于水生藻类的蓝藻、红藻、褐藻、绿藻等,能放出大量的氢气,由此,他们想到利用这些生物的特性来生产氢气。
因为作为能源,氢气在燃烧时放出的能量,比煤、石油等能源放出的能量都多。而且,氢气燃烧后的产物是水,对环境没有污染。再加上氢气比较容易储存和运输,利用起来十分方便。所以,氢气是一种十分理想的能源。但自然中的氢气太少了,所以只能从其它方法中制造氢气。
利用生物制造氢气,在宇宙航行中大有作为。比如把一种能进行光合作用的光合菌带上太空,让它利用阳光的能量分解一些含有氢原子的化合物,就能源源不断地放出氢气,供航天器作为燃料使用。
47.恶作剧的孩子
雷电原来是个爱做恶作剧的”小孩子“.有时,雷电会把人手里拿的东西”夺“下来,扔得远远的。在前苏联,曾发生过这样的事:有一个人正在屋里呆着,一声雷响,他手里的茶杯被雷扔到了院子里。更奇怪的是,茶杯和那个人都安然无恙。又有一次,一个农村孩子扛着草叉子往家里跑,一道闪电,一声雷响,那草叉子被雷扔到50米以外的地方。还有一次,在沙俄某皇宫里落了雷,把枝形吊灯上的镏金层完全”剥“了下去。更奇怪的是,有一次,落雷把一个妇女的金属耳环熔化了,可那女人却保住了性命。
法国还发生过雷电脱掉人衣服的事:1897年8月,法国里摩拉近郊发生过一次恐怖的雷击。远处的闷雷已打了几个钟头,忽然间有几条闪电同时落到几个地方。中午11点半,几个雷在一片麦地响开了。当时有一家4口人正在收割麦子。这受惊的4口人急忙躲到麦秸堆里去,但是闪电恰好落在这儿。首先它把父亲打得昏倒,然后把儿子一下子打死;母亲和女儿却始终没有受到损伤。儿子的尸体裸露着,他的衣服被分散到很远的地方。
大自然的奥妙往往孕育着无限的”信息“,它给我们向自然探求新的能源提供了许多机遇,抓住机遇才是捕捉灵感的关键!
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