被“1亿摄氏度100秒”吵醒,来到地球核能,没有电,没有空调。

向地球要核能?这不是废话!地球只是一颗行星。没有核聚变,核能从何而来?——当然,地球有核能!而且草船借的是箭,是恒星太阳核聚变产生的太阳能,辐射到地球。

据悉,中科院合肥物质科学研究院拥有一台名为“人造太阳”的全超导托卡马克核聚变实验装置,将于4月底前挑战堆芯电子温度1亿摄氏度、100秒长脉冲等离子体的新科研目标。

人类早已掌握氢弹等可控核聚变技术,但其产生的巨大核能超出人类控制范围,将毁灭地球。“人造太阳”是可控核聚变,人类可以控制。只有使用地球上几乎取之不尽的原材料,才能源源不断地产生安全的核能,然后利用热能发电,再转化为电能满足人类对清洁能源的需求,取代传统化石能源,取之不尽的核能将成为人类梦寐以求的一种“终极能源”。在这条“终极能源”的道路上,如何安全可控地生产核能是一个难题和关键。“人造太阳”这次在1亿摄氏度下持续100秒的成功,将可控核聚变的技术推向了一个新的高度。

其实,除了“人造太阳”的艰辛探索,还有另一条潜在的“终极能源”路径,那就是如何开发利用安全、持续到达地球的太阳核能:人类有很多技术可以将地球接收到的太阳能转化为电能,为人类服务。其中,人类对氢能和光伏发电寄予厚望,但仍存在自身的问题。这些太阳能只有一小部分能转化为电能,大部分会到达地表,成为废热,辐射回大气层外。而且由于温室效应,这些废热不能很好地辐射到大气外部,被阻隔在地气系统中,加剧了气候变暖。一方面,无尽的太阳能被浪费,无法作为“终极能源”使用;另一方面,与人类需求相比,光伏发电和氢能转换仍有巨大“差距”,人类不得不探索“人造太阳”作为“终极能源”。

如何控制、充分、自由地转换地球获得的太阳能,是一道难题,也是这条“终极能源”路径的关键,需要颠覆性的技术来攻克——河南省许昌市朱若东先生发明的钳温器专利技术,可以跨越天然屏障,成为通途。

钳形温度装置专利名称中的钳形温度是制冷的代名词,“自源钳形温度”翻译成日常生活语言,就是“无电制冷”,缩写为“无电空调”。余热夹紧和自源夹紧温度装置的控制方法,车辆(专利号:ZL201710275353.6)和实用新型专利自源余热。钳温装置完全突破了传统空调“逆卡诺循环,通过“热交换”对封闭空间内的空气进行制冷”的技术框架,构建了“目标余热从高温端到低温端的路径”。钳温装置可以直接钳住固体目标的热源,理论上可以是地球。它以靶材本身的余热为工作能量,将热源的热量“转换”为电能,完成钳制温度。固体靶热源直接钳位温度是其优于传统空调的应用特点,传统空调只能制冷环境空气。夹具温度的路径分为三部分:a、主体部分的热管是余热自行传递的通道;b、被夹住的目标热源作为高温热源与热管的热端相通,虽然不断积累余热,但可以通过热管传递更多自身热量降温;c、由固-固和固-液相变材料组成的蓄热器,其一端面与热管的冷端连通,接收来自目标物体的废热,另一端面与热电发生器连通,将暂存的废热热电转换成有用的电能,蓄热器始终动态保持潜热状态, 使其稳定的相变温度在潜热期形成一个温度平台,热管的冷端与之相通,成为其稳定的冷端温度。

虽然在选择温差发电器作为夹温装置的热能转换元件时需要温差,但这个温差不是其他温差,温差发电器元件的温差只是工作温差,而不是传统空调的环境温差。温差发电的工作温差远离目标热源,其温差面积小,差异小。这种温差也可以通过转换电能来保持,这可以简单、容易和经济地获得。即便如此,还有更好的技术优化温差发电,让钳温装置的应用不再受限于温差。

钳温装置是一个嵌合体,具有“自源钳温”和“余热发电”两大功能,而这一特性正是它向地球索要核能的绝招。“自源钳温”实现钳温不耗电,不仅不耗电,“余热发电”将余热转化为电能,获得清洁能源。

通过这种嵌入式功能,夹钳加热器在用于夹钳温度时也可以获得额外的功率。显然,通过钳制墙壁等固体物体的温度,间接钳制温室内的空气,可以钳制温室内的环境温度,发挥传统空调的制冷功能。然而,传统空调的制冷不仅消耗高功率,而且向大气中排放废热。夹温器不使用电空调作为空调,优于传统空调,有社会化应用的趋势。一旦在社会上使用,无数的钳形温度装置将相当于一个巨大的钳形温度装置,可以钳制地球的温度。

这种嵌入式特征还使得钳位温度装置在发电时额外钳位目标物体的温度。一家一户的单个夹式取暖器无法体现地球余热发电的威力,但宏巨夹式取暖器还具有嵌入式特性,像袋子一样将太阳辐射辐射到地球余热中,然后随意取出转化为电能,展现了太阳能的高效利用和“可持续循环”。地球“余热发电”的过程(其中相当一部分来自太阳辐射)也是地球“自热”的过程。当向地球需要太阳能时,它也给地球降温——“余热发电”,太阳能余热转化为电能,不再排入大气,减少了地气系统的热量积累;同步,地球的“自源钳温”不耗电,因此不排放二氧化碳,这意味着地球覆盖的被子变薄,减少了对地球辐射回大气外部的余热的拦截。这两个同步过程都减少了地气系统中的热量积累,并且都减少了温室效应和气候变暖。换句话说,巨型钳温装置是一种利用地球太阳能余热同步发电的清洁技术,符合碳中和的方向。巨钳取暖器还激活了地球这一天然蓄热体,让人类可以随时随地从地球上取出太阳能余热,热电转换充分满足人类,按需取用,不用取用,充分发挥了资源灵活的优势。