必須解決的兩大難題
但要使新型核電站正式投入實際發電,還麵臨兩個問題:第一是維持長時間的超高溫很困難;第二是現在還找不到能夠長時間承受極端高溫輻射的材料。
要使新核電站進行發電,其必要條件是使燃料爐裏的溫度達到1億攝氏度左右的高溫——原子彈爆炸的中心溫度超過1億攝氏度,但是顯然不能用這種爆炸的方法來達到高溫。現在,科學家普遍研究的是一種叫做“托卡馬克”的裝置,它在物理學上又被稱為“磁線圈圓環室”,那是一個由封閉磁場組成的“容器”,可以依靠超級導電電流產生的強大磁場來產生高溫。
在世界上僅有的幾個“托卡馬克”裝置中,達到3~4億攝氏度的高溫都已被實現,都比發電站所需要的溫度高出許多。但不盡如人意的是,這樣的高溫持續時間都很短暫,而新型核發電站則是需要持久穩定的高溫,“要得到更持久穩定的高溫,目前看來惟一的方案就是增加設施的大小,因為磁場的強弱是隨著電流強度增加而增加的。”
其次是材料問題。發電機的內壁上覆蓋有一米多厚的“地毯”,其作用是把發電反應釋放的輻射轉化為熱能,然後再進一步轉化為電能,科學家們準備測試組成“地毯”的材料。但要研製出這種由成熟的抗高溫、抗輻射材料織成的“地毯”,大概還需要20年的時間。
目前已經成熟的發電技術,其主要原料在地球上的全部儲量也僅夠維持數百年之用了。地球上目前剩下的石油能源也還能使用50年,這50年恰好是科學家研究核電站能源民用化、大眾化所需的時間。
科學家擔心地說:“因此,全人類最終走向主要依賴於新發電站的能源是一個必然趨勢。如果此項技術還無法在傳統能源耗竭之前得到應用,人類將麵臨著因為能源枯竭而滅亡的危險。”
未來環保人人參與
由於工業的不斷發展,環境汙染也越來越嚴重。社會各界對環保問題也更加關注了,每個行業都在積極地進行環保行動。於是科學家們把目光投向了廣闊無垠的大海,那麼他們又都在做些什麼呢?
這是一座大型的廢料加工廠
生物學家的努力
目前生物學家們又開始忙碌地尋找一種能在全球消除環境汙染的新方法了——新興的生物工藝技術,這種技術實際上就是利用一些已有的原料或廢料進行再生產,再回收利用,也就是我們經常說的廢物利用。這種方法可能成為生物學家們的首選方法。例如:在日本,他們開始對微藻進行專門的培養,因為微藻的生長環境裏有大量的二氧化碳氣體,將這些二氧化碳收集起來,把它們進行分解、產生新的有用的物質,就可以作為重新使用的能源。這樣,大氣中的二氧化碳就可以循環使用,也就能變害為利了。
礦物學家的工作
最令人耳目一新的還要算是德國礦物學專家希伯爾茲的“礦物增生”建築技術。什麼是“礦物增生”建築技術呢?簡單地說,就是一種利用太陽光的光能量,把海水中的礦物質變成石灰石的辦法。希伯爾茲博士的最終目的,就是想通過並不複雜的技術,使大海自己衍生出新的島嶼,並使島上產出可以向陸地提供的建築材料和金屬。
希伯爾茲博士的研究小組把一係列線網放置到海底裏的高山頂上,然後再把這些線網逐個連接起來,把它們接到一個提供直流低壓的太陽能電源上。隨著時間的推移,電化反應將使海水中的礦物質在線網裏慢慢積聚起來,從而形成各種形狀和大小的石灰石,這些石灰石的大小和形狀可由線網的不同布局來決定。但礦物質的增生過程將有助於降低二氧化碳的含量,這就好比海綿吸水一樣,海綿越大、越厚,吸收的水分也就越多。但這裏用的是線網而不是海綿,線網吸附的也不是水,而是一種溫室氣體。希伯爾茲博士的研究小組相信他們的研究工作一定會取得成功,因為一些已經被安裝起來的實驗性裝置,已達到了所預期的效果。
目前希伯爾茲博士的研究小組已經跟一個礁石保護協會進行合作,並在他們工作的小島周圍建立起了5個實驗場地,目的就是打算通過線網通電的辦法來生成礁石或石灰石。其中3個實驗場地的能源來自於陸地;另一個實驗場地的能源利用海水製成的所謂“濕電池”;第5個則靠太陽能裝置。
研究小組希望通過他們的工作,最終能在位於非洲馬德拉群島與葡萄牙之間的海域上,“製造”出一個能夠自給自足的島嶼。這將是一個跨度為50米的島嶼,其根部一直生長在大西洋的海底,這個島嶼雖說不大,卻有著很多的用途:它有淺灘,可供人們休閑娛樂和遊泳;這區域的海洋水流量不急,還是一個釣魚者的樂園;更重要的是,在這個島嶼附近的海底充滿了各種金屬小結塊,它們有銅、錳、鎳、鐵和鈷等,具有很大的開采價值。