277 科学与烧开水-《塔防战略》
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再次说到废热,不得不提,它才是人类自第一次探索太空以来,面对的最大敌人。
卫星要处理受日照加温带来的废热,飞船更要谨慎处理发动机泄露出来的废热,为此,人类已经弄出来不少太空热处理方式。
但以往受限于航天发射成本,大家主要方向都是用最少的重量,让热量以热辐射方式散去。
现在随着电磁轨道发射器频繁使用带来的经验,发射重量的瓶颈已经不那么让人难受,c国相关机构,已经逐渐把目光放在废热再利用上。
外层空间里,零度不叫低温,零k(绝对零度)才是。
烧开水发电的结构,能利用373k以上的热能,实际操作中只能对380k以上进行利用。
那么让液氢沸腾驱动发电机,有没有可能把14k以上的热量都给回收了呢?
286k的温度差,其中蕴含的能量极为诱人,不过跨度太大,能在那样温度下正常工作、保持强度的设备与材料都缺乏,必须退而求其次,选沸点更高的目标。
备选物质有三种,按照太空资源依赖度排序,分别是二氧化碳、氯、氡,沸点分别约195k、239k、211k。
二氧化碳一般只在固态和气态间转化,高压情况下会变成液体,反而是最难模拟“烧开水发电”这个动作的。
氡是放射气体,泄露造成的危险太大,也更容易造成设备损毁。
氯气在温度方面比较友好,但和氡类似,也属于高危气体,同时它也是活跃腐蚀性的气体,对材料危害不小。
或许有同学要问了,为什么这么热衷于烧开水?
因为人类只会烧开水。
仔细想想,除了烧开水,人类还掌握了什么从热转化成电的手段?
斯特林发电机?一样是热、动能、电的过程,和烧开水没有本质区别。哪怕是零重力工厂里的应急热能发电装置,还是热膨胀做功发电。
因此,科学的本质就是烧开水,并非一点道理没有。当然现在人类已经能用光能直接转为电能,类似烧开水及演化出的各种动能发电已经不是唯一的方式。
动能发电的形式浪费的能量不少,真空的隔热能力却能解决不少问题,用反射材料挡一挡热辐射就能够有效提高热转化效率,在发射重量限制降低的今天,没理由不继续发展。
现在三种气体都有人研究,同时也在寻找其它更可控、更安全、且能在太空里经常用上的气体、液体为基础,寻找新的烧开水法。
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