顶级科学家普遍认同宇宙是被精心设计的! 930亿光年的可观测范围,浩瀚无垠又高度有序!无数的星云、星团、星系乃至超星系团,密密匝匝,太阳就如灰尘一样的存在,地球更是小到难以描述。然而,从人类的视角观察,地球则又是巨形的球体,太阳就更加硕大无朋——宇宙就是这么难以想象,就是这么奇妙!
同样,滋养地球的太阳也是被精细调控的恒星。抛却其他因素,假使太阳与地球的相互关系不是恰到好处,就不会有地球的生机勃勃、更不会有万物生灵和人类。
一、太阳也是被精细调控过的可控核聚变
对于人类,太阳是须臾不可或缺的,二者也将在今后的近五十亿年休戚与共。正值壮年的太阳,恒久地普照着地球,不大不小、不远不近、不冷也不热,近乎完美地为人类发展提供着核聚变能。如果太阳像超新星一样不可控地瞬时爆炸,甚至只是其耀斑没有节制,人类将不会诞生、也难以生存和发展。太阳与地球如此不可思议地契合,按照人择原理的解释就是,“人类之所以活在一个看似调控得如此准确的宇宙,以至能孕育人类所知的各种生命,是因为如果宇宙不是调控得如此准确,人类便不会存在,更遑论观察宇宙”——太阳恰好是通过核聚变产生热能、而且是由宇宙法则在精细调控的可控核聚变,就是因为人类发展到现在,需要获得清洁能源、终极能源来提供动力。
人类发展的不同时期所需动力,太阳都能够以不同能源形式予以满足。工业革命之前,水力、风力、畜力作为动力,是转化为水能、风能、生物能的太阳能在释放;工业革命之后,主要由化石能源提供动力,而煤炭、石油和天然气这些化石能源,归根结底是来自远古的太阳能,转化成生物体的化学能,漫长历久地深埋地下。
及至当代,化石能源在提供动力实现人类高速发展的同时,排放越来越多的二氧化碳,过度的温室效应带来全球变暖,地球热浪滚滚、冰川融合、气候异常,危机不断恶化,人类生存面临着毁灭性打击,化石能源也成为毒能源,抛弃化石能源的“碳中和”成为共识,人类发展必须寻找到兼顾全球变暖的终极能源。
面对全球变暖的20年窗口期,其他风、光、水能等“碳中和”技术即使能快速实现、时间赶趟,体量仍然也不足以成为终极能源,只有可控核聚变被寄予了以一己之力满足人类终极能源需求的厚望。“碳中和”的决胜性技术就是可控核聚变,即以太阳为原型的“仿生”技术。人造太阳的可控核聚变作为终极能源,提供动力而不产生二氧化碳,不产生过度的温室效应导致全球变暖。
在《突破了!中国“人造太阳”技术突破,可控核聚变又近了》的最新报道中,“中国科学家首次在反应堆中发现了一种全新的“超级I模式”,可以让等离子体更稳定地、更长时间的运行,也让中国的可控核聚变成为世界首个维持和调节超过1000秒的超长时间持续脉冲,再次实现全新的重大突破”。报道高开低走,最后总结说,“在实验进度方面,中美现在都还处于初级水平,不分伯仲”,中国再次领先当然可喜可贺,但是,各国在人造太阳上不但竞争也有合作,可控地核聚变的技术跋涉,至今仍然难说摆脱了“成功永远需要50年”的起步阶段。即使把人造太阳异化成一场科技竞赛,“50年魔咒”里的交替领先也既是常态,又如马拉松比赛刚出发的领跑一样说明不了什么,最后冲刺阶段的先机才是关键,哪怕一丝优势都算获胜。
如果突破不了“50年魔咒”,人类发展就要“一棵树上吊死”吗?当然不是,还有盖亚假说昭示着地球上的生命体与自然环境,复杂连贯地相互作用着,自行调节地球始终适合生命体继续生存。事实正是如此,虽然沿着二氧化碳的“碳中和”方向,人造太阳迟迟进展不大,但是完全可以尝试“遏制全球变暖的其他可能性”。因为除了化石能源排放二氧化碳,全球变暖的主要因素其实是所谓的地球废热,破解二者之一,人类发展就无全球变暖之虞,地球废热就是另一个“非碳中和”方向。
在人类发展到能够远离太阳系之前,与太阳都情缘难了。顽皮的圣诞老人从来不会把礼物直接塞在孩子们的手里,他一年年地在孩子们熟睡时,钻烟囱把圣诞礼物提前偷偷儿藏在孩子们的床边。太阳也一样,每个人类发展的新阶段之前,就早早把合适的能源准备好了,必须人类靠新技术觉醒自己去找到它们。
太阳的可控核聚变,以热能形式无穷无尽地辐射到地球。但是,随着第一次工业革命的蒸汽机不断进化,牵引着人类发展越来越快地进入现代社会,热能也分成三六九等,只有高温热能可以为蒸汽机及其升级版“烧开水”,从而产生动力并被称为高品位热能,化石能源也因为可以释放高品位热能才被视为能源。反过来,虽然地球上的低温热能浩浩荡荡,却因为它们不能“烧开水”,不能驱使蒸汽机们,所以只能是“低品位”、是废热。
地球作为天然大热库来接收、储存着源源不断来自太阳的热能。地球巨大的储热能力,使得以太阳辐射为主的热能成为为非间歇性的、稳定在较小温度区间的低温热能,这其实就是远非化石能源可比拟的终极能源。但是,直至当前它们都不能“烧开水”,不但享受不了终极能源的荣耀、还被温室效应圈禁在地表-大气圈系统,集聚成为难以被处理的地球废热。
在为遏制全球变暖急需终极能源的当下,仍然没有人去深究地球废热为什么是废热?为什么非要通过“碳中和”技术把它们排放到外太空中去?人类技术日新月异,低品位热能以前不能“烧开水”,现在一定还不能吗?不用电空调回答,现在可以! 不用电空调可以沿着“非碳中和”方向,收集、转化俯拾皆是的低品位热能、地球废热,转化为清洁电能,由电学技术处理为电力形式的动力,这样地为电气时代的蒸汽机们“烧开水”,使地球废热华丽转身为终极能源。“非碳中和”的不用电空调,获得终极能源没有“50年魔咒”,有的只是束缚思维定势的魔咒、把低品位热能诬为废热的魔咒。
“碳中和”也好、“非碳中和”也罢,应无优劣,都是寻找破解全球变暖的终极能源。但是,人类诞生以来的各种斗争,已经使征服欲沉淀为集体潜意识,英雄情结使得“更快更高更强”被功利化,及至“把平平凡凡的事情做好就是不平凡”,也是以“不平凡”为标准的。可控核聚变的技术选择上,即使人造太阳实现可控核聚变,在寿命、稳定、广域上都难以比拟哪怕是现在的太阳,但是把遍地低品位热能转化为清洁电能的技术,远没有打造出一个人造太阳蔚为壮观!
二、钳温器不用电空调,把低品位热能反转为太阳馈赠的新礼物
1、钡基电池,找到终极能源的无温差热电转化技术
低品位热能原本并不“低品位”,之所以“低品位”是人类认知和技术滞后的结果,就像梦游中的孩子,稀里糊涂地把圣诞礼物全扔到屋外,还抱怨圣诞老人遗忘了自己。
热力学第二定律正确无疑,但也是有时代局限的。其开尔文表述的“不可能制成一种循环动作的热机,从单一热源取热,使之完全变为功而不引起其它变化”,即单一热源的废热不能全部转化为机械能,并没有热电转化的内容,只涉及“热能向机械能的转化”,也让热力学第二定律一直游弋在第一次工业革命的疆域内。
钡基电池是“从单一热源吸收热量,并且全部转化为电能”的专利技术,超越了开尔文表述,热电转化也从温差发电走人无温差发电的新纪元。它不但也能够把高品位热能转化为电能,更能够普适性、高效率地完成低品位热能的热电转化,匹配“地球废热”100°C左右的低品位热能。这个技术精粹既对应人体适宜温度范围的热能正是低品位热能,也是遏制全球变暖的关键。
至今所制备钡基电池的样本单体,参数已经优于5号化学电池。低品位热能原来是太阳早已藏下的馈赠,等待着钡基电池如孩子梦醒时的善睐明眸去发现!
2、钳温器专利技术从制冷功能这个原点出发,开辟了一条迥异于传统空调、颠覆了逆卡诺循环的技术路径
钳温器由几个成本低廉的成熟商品作为部件,它们发挥了各自与热能相关的优势:(1)、热管导热能力远远优于金属铜的超导热;(2)、固-固、固-液相变材料潜热状态的大储热量和温度平台;(3)、热电转化部件把热能转化为非热形式的电能。钳温器把“热管、固-固、固-液相变材料、热电转化部件”组合起来,构造了“高温向低温传递热量”的路径,来实现目标物自行被钳温的系统功能——目标物废热被热管快速导出、废热再被导入潜热状态、具有恒温平台的相变材料中大量暂储、相变材料中暂储的废热进一步被热电转化为电能而最终摆脱热能形式”,至此完成一个钳温过程。“快导出、多暂储、转化掉”,该过程循环往复,直至将目标物钳温到人为设定温度。
钳温是同时既“自源钳温”又“废热发电”的“嵌合性”制冷过程,通过自源“热转化”去直接制冷固、液体目标物。被直接钳温的目标物可以再迭代制冷所封闭的气体目标物,间接等效出传统空调“制冷空气”的功能。
尤其,钡基电池作为钳温器的化热器(将热能转化掉成为非热形式能量的部件,是钳温器的最后环节),钳温器就不但获得普适性对应用场景没有温差要求,而且自源“热转化”地实现制冷,也打破了近百年来耗费外部电能、通过“热交换”去制冷封闭空间的“空调”概念,成为实用的不用电空调、零碳源乃至空调发电,且无风吹无噪音。在各种性能、性价比上,这时的钳温器具备了置换现有传统空调的市场优势,比传统空调多出可以钳温、且直接钳温固、液体目标物的功能,又能够激发更多的制冷新刚需。
三、“非碳中和”梦醒,钡钳器即将重回太阳
驯鹿拉着的雪橇上不但有圣诞老人和圣诞礼物,更有满满的快乐和惊喜要播撒给孩子们。
钡基电池与钳温器的组合可以称作钡钳器,它契合制冷新刚需的经济性禀赋,在用市场的无形之手在给亿万人类带来制冷福祉的同时, 也“免费”虚拟了一个包裹地球的巨钡钳器,把地球废热通过发电转化掉,让全球降温0.5度。地表-大气圈系统的储热能力巨大,它1°C幅度所蕴含的低品位热能,转化为绵绵不绝的电能,再处理为源源不断的电力。
相比“碳中和”的人造太阳尚磕绊在“50年魔咒”之中,重回太阳的“非碳中和”路径上,太阳款款辐射着热能已经五十亿年,而且还有地球这个大热库,把接收的低品位热能“处理”得稳定、非间歇性,人类智慧只凝聚在“非碳中和”的最后一跃上即可——巨钡钳器就是把地球废热反转为终极能源的一跃。这即将腾空的一跃,会使获取终极能源和遏制全球变暖相平衡,使人类生存和发展“鱼和熊掌二者兼得”。
太阳从不吝啬,早已精细安排好了各式各样的能源,就像孩子们的圣诞礼物,不但一年年越积越多,越新的礼物也越益智,往年的仍然精美、且不可替代的,也绝不会被新礼物遮没光彩。低品位热能一经钡钳器发现,地球废热就不需要再向外太空排放,它反转的过程就是遏制全球变暖的过程!地球废热反转为终极的能源,地球就再也没有“废热了,全球变暖也没了种子,自然也就不存在过度的二氧化碳排放、过度的温室效应,同样来自太阳的化石能源就得以“解毒”,光彩依旧地继续助力人类发展——这样,太阳就宛如被精调过的可控核聚变,普照地球的每寸阳光都不是多余的,都是经得起时间打磨的能源馈赠!
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