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又突破吉尼斯紀錄的可控核聚變,能否跑贏不用電空調的非碳中和

簡介一、可控核聚變碳中和技術,不相信吉尼斯紀錄可控核聚變公認為是碳中和技術的扛鼎之作,有“畢其功於一役”潛質,擔負著尋求終極能源、突破全球變暖剿殺、讓人類社會在兼得不竭動力和綠色家園中賡續的使命——這是一個艱辛的科技探索過程,不應該迷戀一時一事

聚變是化學變化嗎

又突破吉尼斯紀錄的可控核聚變,能否跑贏不用電空調的非碳中和

12月13日,美國再次宣佈可控核聚變的“重大科學突破”:史上首次,人類實現了核聚變反應的淨能量增益,也就是,讓核聚變反應產生的能量多於了這一過程中消耗的能量——“人類朝人造太陽的目標,又近了一步”的高頻詞再次出現、而“化石燃料和傳統核能,或將退出歷史的舞臺”的正確且無用之預言再次讓人類亢奮!

這次美國實現的突破,也不僅僅是又創造了一項紀錄,更重要的是,為碳中和技術征服全球變暖贏得了信心。

一、可控核聚變碳中和技術,不相信吉尼斯紀錄

可控核聚變公認為是碳中和技術的扛鼎之作,有“畢其功於一役”潛質,擔負著尋求終極能源、突破全球變暖剿殺、讓人類社會在兼得不竭動力和綠色家園中賡續的使命——這是一個艱辛的科技探索過程,不應該迷戀一時一事的吉尼斯紀錄。

200多年前的啤酒作坊老闆、愛爾蘭人吉尼斯,發現人們常常一邊喝酒,一邊爭論世界上什麼最大、最小、最重、最輕等問題。於是,他印了一些小冊子來回答這些問題,招徠顧客,也為後來的吉尼斯紀錄收攏了很多珍貴的素材。經年累月,形成了一項激發大眾在社會生活的方方面面挑戰極限,增加自身成就感和生活情趣的高品位娛樂專案是備受大眾喜愛和關注。

而科技領先和吉尼斯紀錄有著本質不同,它是少數的社會力量,為了人類更好發展、去攻克一個個未知的科技難題。它的小眾、不可預測、前無古人來借鑑,註定它是默默無聞、索然無味而又要百折不回的,也註定是去娛樂化的、是拒絕吉尼斯紀錄高光的。

可控核聚變的吉尼斯紀錄是不可承受之重。雖然在可控核聚變自身的實現上,一直由最前沿的技術在與時俱進地引領,猶如不斷由最新款式的賽車在全速領跑。但是,可控核聚變這條通向終極能源的技術路徑卻還是百年前選擇的“馬路”,縱是賽車也跑不出生死時速。

可控核聚變不斷重新整理著“吉尼斯紀錄”,你追我趕,很具有競技比賽的觀賞性。如果只埋頭拉車不抬頭看路,科技創新的正常狀態在喧囂的觀賞中就會異化。熱電電容器、無偏二極體這些無溫差熱電轉化顛覆性的技術,既顛覆也“碳中和”、卻不具有“觀賞性”,就進入不了吉尼斯的法眼,十幾年來蒙塵落埃,被應用所遺落。

吉尼斯紀錄是有價值的競技比賽,但是碳中和技術、尤其是可控核聚變不是普通競技、不能以鮮花掌聲論英雄。現有對可控核聚變的正能量滿滿的暢想,卻又像是在自我麻醉,很少有對危機的理性分析。所以,在可控核聚變的征途上必須規避“吉尼斯紀錄”的心態,否則就與“諾獎女婿式”的尊崇科技相差無幾了。

二、鋇鉗器不用電空調已在成果轉化,是助攻可控核聚變的“非碳中和技術”

必須清醒,實現“碳中和”技術不是最終目標,只是技術手段目標;可控核聚變也不具有獨立價值,只有為人類獲取終極能源才有意義。追求可控核聚變,並不是因為人類缺少能源來提供動力,而是因為傳統的化石能源在為人類發展提供動力的同時,帶來的溫室效應已經帶來毀滅性的全球變暖,化石能源已成雞肋、甚至是慢性毒藥,人類缺少兼顧全球變暖的終極能源,所以可控核聚變的潛臺詞就是遏制全球變暖的終極能源技術。

面對全球變暖的20年視窗期,其他風、光、水能等碳中和技術即使能快速實現、時間趕趟,體量仍然也不足以成為終極能源,只有可控核聚變被寄予了以一己之力滿足人類終極能源需求的厚望。但是,價值巨大的可控核聚變卻又是步履蹣跚、不可預期的,即使剛剛再下一城,執拗於可控核聚變上孤注一擲來實現碳中和仍然是不理智,人類有必要再次審視“非碳中和”技術獲取終極能源的可行性。

1、蒸汽機的罪與罰

“上帝已死”。蒸汽機把人類社會的發展車輪驅動了起來,人類得以從能源的束縛中掙脫出來,在獲得動力自由的同時,也形成了對化石能源牢不可破的路徑依賴。

從燒開水的蒸汽機、燒煤代替燒木材的內燃機,到蒸汽機輸出動力、再接續驅動發電機來發電,化石能源從天使開始顯現魔鬼的一面,溫室效應的邪佞也一步步滋養著全球變暖的惡果。現在對碳中和的追求,就是要蒸汽機懺悔它所帶來的全球變暖,提供動力的能源急需新生。

伴隨著蒸汽機的進化,化石能源甚至成為能源的代名詞,因為只有它們才能產生高品位熱能來提供動力。而低品位熱能雖然浩浩蕩蕩,具有終極能源潛質,卻因為它們不能“燒開水”,不能被蒸汽機及其升級版所利用,所以只能是“低品位”、是廢熱。

因為源自蒸汽機形成了化石能源的路徑依賴,低品位熱能被踢出能源概念之外,成為無處為家的廢熱。尤其,地球作為天然大熱庫來儲存太陽能、原產於太陽可控核聚變的核聚變能時,由於地球自身的巨大儲熱能力,使得以太陽能為主的熱能成為非間歇性的、穩定在較小溫度區間的低溫熱能,這其實就是遠非化石能源可比擬的終極能源。但是,直至當前,人類都只有利用高品位熱能提供動力的蒸汽機系列技術,“低品位熱能”不但享受不了終極能源的榮耀、還被溫室效應圈禁在地表-大氣圈系統,集聚成為難以被處理的地球廢熱、成為全球變暖的主因。現在,人類把全部精力聚焦在碳中和技術、可控核聚變上,旨在透過獲取終極能源技術,來解決溫室效應的這個次因遏制全球變暖,低品位熱能這個主因反而被人類忽略,成了不設防的技術領域。

隨著熱電電容器、無偏二極體這些無溫差熱電轉化技術的次第出現,尤其是鋇基電池無溫差熱電轉化的專利技術已經邁出成果轉化的腳步,“非碳中和”技術也必將掀起低品位熱能原本終極能源的紅蓋頭。

2、鋇基電池無溫差熱電轉化,低品位熱能逆轉為終極能源的非碳中和技術

熱力學第二定律開爾文表述認為,“不可能製成一種迴圈動作的熱機,從單一熱源取熱,使之完全變為功而不引起其它變化”,該表述正確無疑、卻有時代侷限,缺少熱電轉化的內容,只涉及了“熱能向機械能轉化”,以“這不可能”、“那不可能”的否定結論成為封印能源夢想的鐵幕。;而無溫差熱電轉化是鐵幕上的沙眼,鋇基電池在此處打開了一扇窗。鋇基電池“可以實現將熱量從單一熱源100%轉化為電能”,修正了熱力學第二定律。它把熱力學第二定律的開爾文表述從宏觀的熱-機轉化推進到微觀的熱-電轉化,從“不可以100%轉化”昇華到“可以100%轉化”。

鋇基電池不但也能夠把高品位熱能轉化為電能、並以電力形式提供動力,更能夠普適性、高效率地完成低品位熱能的熱電轉化,這個技術精粹既對應人體適宜溫度範圍,也匹配“地球廢熱”等不足100°C的低品位熱量。

至今所製備鋇基電池的樣本單體,引數優於5號化學電池,開啟了 “無溫差”熱電轉化的新紀元。

3、鉗溫器不用電空調,顛覆傳統空調的製冷技術

鉗溫器專利技術從製冷需求的原點出發,避開了現有的、包括傳統空調逆卡諾迴圈在內的“熱交換”製冷,同時既“自源鉗溫”又“廢熱發電”,是嵌合性的製冷技術,構造了“熱轉化”的製冷新路徑。

鉗溫器只是由幾個成本低廉、與熱能相關的成熟商品作為部件:1、熱管導熱能力遠遠優於金屬銅的超導熱;2、固-固、固-液相變材料潛熱狀態的大儲熱量和溫度平臺;3、熱電轉化部件把熱能轉化為電能。鉗溫器把“熱管、固-固、固-液相變材料、熱電轉化部件”組合起來,構造了“高溫向低溫傳遞熱量”的路徑,實現目標物自行被鉗溫的系統功能——目標物廢熱被熱管快速匯出、廢熱再被匯入潛熱狀態、具有恆溫平臺的相變材料中大量暫儲、相變材料中暫儲的廢熱進一步被熱電轉化為電能、而最終擺脫熱能形式,至此透過以目標物自身熱量為工作能源,自源“熱電轉化”掉目標物熱量、而目標物降溫到人為設定溫度,“熱電轉化”和“自源降溫”的嵌合過程就是鉗溫。“快匯出、多暫儲、轉化掉”的過程迴圈往復,直至將目標物鉗溫到人為設定溫度。

這個固、液體目標物因為廢熱自行減少得以降溫、將固、液體目標物廢熱轉化為電能兩種功能同時“嵌合”一體的製冷過程,就是鉗溫。

鉗溫器能夠直接鉗溫固、液體目標物,被直接鉗溫的固、液體目標物可以再迭代鉗溫所封閉的氣體目標物,間接等效出傳統空調“製冷空氣”的功能,是不用電空調、準確地說它其實更是不用電空調中的戰鬥機——發電空調,具備了滿足更高製冷需求的技術基因,為替代傳統空調全球市場奠定了堅實的技術基礎。

三、張開市場的翅膀,鋇鉗器載著鋇基電池演繹“騎鵝旅行記”

鋇基電池用作鉗溫器中的化熱器(化熱器是將熱能轉化為電能等非熱形式的部件)就形成了鋇鉗器。在人體適宜溫度範圍內高效無溫差熱電轉化的優勢發揮,將使鋇鉗器更充分展現發電空調的功能:無風吹無噪音、可移動可攜帶,可以直接作用於固、液體目標物,將會激發出更多的製冷新剛需,具有相對於傳統空調的高性價比和強勁競爭力。

鋇基電池就如小調皮尼爾斯,一旦騎上鉗溫器這隻家鵝的脖子,就可以藉助市場競爭的翅膀環遊世界。鋇基電池在地球上無處不能的“無溫差”,也打造了鋇鉗器應用場景的普適性。一旦鋇鉗器作為不用電空調得以社會化、全球化應用,海量鋇鉗器就虛擬出一個包裹住地球的巨鋇鉗器,就成為“地球獨享”的巨發電空調,把全球變暖難題分解為一個個的區域性製冷問題零敲碎打掉。發揮巨發電空調的同時,地球廢熱因巨鋇鉗器的嵌合性,持續轉化成為清潔電能,當轉化掉地球廢熱動態地多於正在形成的地球廢熱、地球廢熱持續支出大於收入時,地球不但被鉗溫,人類也可以獲得時空隨機、穩定、無限的清潔電能,低品位熱能就逆轉為人類夢寐以求的終極能源——在這個過程中,家鵝馱著的懵懂少年,也才鋇鉗器成長為巨鋇鉗器的“非碳中和”技術。

美國這次可控核聚變的重磅突破,意義在於輸出能量首次大於輸入能量,但是距離實際應用仍然來日方長,“重磅突破”也沒有突破可控核聚變的50年魔咒。而且,在全球變暖仍然極其嚴峻的背景下,50年魔咒更強化為“20年魔咒”,即可控核聚變必須在20年的全球變暖“視窗期”內成功地為人類提供終極能源,超過視窗期、當人類社會開始不可逆的惡化時,皮之不存毛將焉附,為人類社會而存在的核聚變也將“出師未捷身便死”,或第20年、或第30年實現都將沒有意義。

可控核聚變最終不一定能以終極能源戰勝全球變暖,即使降格為吉尼斯紀錄也是帶動社會科技進步的吉尼斯紀錄,不同於大眾的普通吉尼斯紀錄,具有積極意義。作為科技領域的吉尼斯紀錄,創造的主體也只是小眾的科技力量,所以仍然要去娛樂化不浮躁。風物長宜放眼量,可控核聚變的你趕我超也是各領風騷三兩年,這次美國的突破也沒什麼大驚小怪、不必要上綱上線,我國也曾剛剛領先過、今後的探索過程中也必是不同科技力量的不斷交替領先。

當然,清醒認識到可控核聚變“夢想走進現實”仍然道阻且長,從而擺脫吉尼斯紀錄的心態干擾,不被娛樂化的亂花所迷眼,心無旁騖地接續探索。包括對待可控核聚變之外的其他“碳中和”技術,也不要動不動營銷式地“太空發電站”、“沙漠光伏”,應該以奧卡姆剃刀的經世濟用為追求,而不是熱衷於科技噱頭的炫耀。

撇開可控核聚變的喧囂、高光,理性看待它的危和機;繞過可控核聚變這座碳中和的“巨像”,重審“非碳中和”技術的價值,是不受吉尼斯紀錄所羈絆的務實追求:鋇鉗器顛覆在於“非碳中和”的技術理念上,它的技術、材料和工藝成熟、經濟且簡單,已經在成果轉化階段與資本相博弈。在遏制全球變暖的同場競技中,又“重磅突破”的可控核聚變,有把握跑贏鋇鉗器嗎?

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