呱呱坠地打一动物
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指针在小幅度而又急促地抖动着,犹如刚刚破茧的蝴蝶在振翅欲飞。万用表的探针抵在钡基电池的一金一银两面上,指针划过刻度值所擦出的电光石火,迸溅到科技史上瞬时石化为新路标--无偏差二极管之后又一个迥然不同的无温差热电转化技术,仅仅作为化蛹成蝶的在试品,技术参数已经完全优于无偏二极管。
发明人历经十余年的艰辛探索,截至7月18日,对多个实验结果按照还原论综合研判,确认已经获取可实用钡基电池的工艺技术,单体钡基电池参数优于5号化学电池,昭告着无温差热电转化将要迎来勃勃生机。这只舞动翅膀的蝴蝶,也将要在当前高温热浪的闹腾中,掀起绞杀全球变暖的科技旋风。
热力学第二定律开尔文表述是这样,单一热源的废热不能全部转化为机械能、即“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”,该表述正确无疑、却有时代局限,缺少热电转化的内容,只涉及了“热能向机械能转化”,得出的也是“不能100%转化”的否定结论;基于无温差热电转化的专利技术,钡基电池表述则是“从单一热源吸收热量全部做(电)功转化为电能,不向外释放任何热量”,补充上了热电转化的探索。
“考古”科技史,热电转化领域中,只有两种金属结构的温差发电稍稍早于开尔文表述的提出,因为温差发电就说开尔文表述涵盖了热电转化内容,是后人替汤姆逊先生在该表述上打了个错误的补丁--不惜牵强附会温差发电装置为“热机”,使它的热电转化削足适履地符合开尔文表述,然后就理直气壮代言所有热电转化都遵循开尔文表述,这是明显的以偏概全。因为温差发电是只是热电转化方式之一,因为无温差发电被错觉违反热力学第二定律,它也被误解为等同全部热电转化技术。
可以反证的是,我国科学家徐业林先生发明的无偏二极管,以雄辩的无温差发电事实,证明开尔文表述不适用于热电转化,无偏二极管表明,“在一个微观粒子不对称热运动效应可以忽略不计的孤立系统中,熵趋于增大;在一个微观粒子不对称热运动效应不可忽略不计的孤立系统中,熵趋于减少。”区别于开尔文表述是宏观机械运动做功转化热能的经验概括,无温差热电转化技术描述微观电子运动直接将热能转化为电能,已经超出开尔文表述疆域,是需要新的其他表述来阐释的不争事实。
钡基电池的结构不同于温差发电的结构,实验证实它不但在实践中能够无温差发电,而且在理论上也把热力学第二定律从热-机转化推进到热-电转化,从“不可以100%”升华到“可以100%”,即钡基电池“可以实现将热量从单一热源100%转化为电能”。
钡基电池不但也可以直接把高品位热能转化为电能,更具备“高效率地完成低品位热能的热电转化”这个鲜明特点。相比热电电容器、无偏二极管等无温差热电转化技术,钡基电池的这个鲜明特点,让钡钳器也可以在人类的适宜温度范围高效工作、契合人体的制冷刚需。尤其,相比无偏二极管的无温差热能发电,钡基电池的无温差热能发电高效、实用,具有用作手机“免充电电池”等等的广泛用途。
一、钡基电池专利技术从实验台上飞起,钡钳器发出第一声婴啼
作为钡基电池的双子星,钳温器专利制冷技术是从制冷功能这个需求原点出发,避开了现有的、包括传统空调逆卡诺循环在内的“热交换”制冷模式,构造了一个让目标物废热自源地“热电转化”为电能的系统功能,走出了一条“热转化”制冷新路径,是同时既“自源钳温”又“废热发电”、两种功能嵌合一起的制冷过程。
钳温器直接热连通固、液体目标物,通过以目标物自身热量为工作能源,自源“热电转化”掉目标物热量、而对之制冷到人为设定温度,也就是钳温。
钳温器只是由几个成本低廉、与热能相关的成熟商品作为部件: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,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,至此完成一轮钳温过程。“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。
钡基电池用作钳温器热电转化部件的钡钳器,“废热发电”功能也就会更优异(当钡钳器的热电转化能力远远低于目标物的待处理热量,就例如单个钡钳器不匹配地钳温地球时,就不足以把地球可感知被制冷地钳温,钡钳器的“自源钳温”的制冷功能就弱化掉,“废热发电”功能却凸显出来,钡钳器就特化为利用地球废热的热能发电机)。
被直接钳温的目标物可以再迭代钳温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。钳温器不但实现了对传统空调的技术变革,也比传统空调多出了可以钳温、且直接钳温固、液体目标物的功能。具有嵌合性的钡钳器才是不用电空调、更准确地说是发电空调。此外,无风吹无噪音、可移动可携带,各种性能、性价比也全面优于传统空调,使它既具备了置换现有传统空调市场、又激发更多制冷新刚需的潜力。
人类就生活在地球表面,无数钡钳器被用来满足林林总总的制冷、热能发电需求时,市场化就虚拟出一个包裹住地球的巨钡钳器。巨钡钳器同样具有嵌合性,它热电转化获得清洁电能的过程,也是消耗掉了地球所储存太阳能的过程,一旦从地球中消耗的多于地球所获取、储存的,太阳能支出大于收入,地球整体就实现了降温。因为钡基电池的鲜明特点,巨钡钳器同样可以既直接转化高品位热能,又能够“高效率地对低品位热能的热电转化”,将无处不在、无时不在、被弃之如敝屐的“地球废热”转化为时空随机、非间歇性的清洁电能。相比化学能、高温热能、核能等工作能源的稀缺性,“地球废热”作为巨钡钳器的工作能源,具有无限性、不稀缺,使“地球废热”的热电转化率失去现实意义了。巨钡钳器技术使“废热”不再废热,而是可以转化为电能的资源,漫漫无尽的“地球废热”就使电能成为了水一样的、对人类非常重要、而又充沛低廉的终极资源。巨钳温器的“嵌合性”,使它从地球废热中获取终极能源的过程,也是让全球降温的过程。
钡钳器的第一声婴啼就是成果转化的动人前奏。
二、钡钳器打造出地球向人造太阳进化的新技术路径
什么是人造太阳?从字面不难理解,人类获取核聚变终极能源的各种科技手段都应该是人造太阳--百度百科中,人造太阳并没有严格、准确的定义,只是明确提到,“超导托卡马克、一个能产生大规模核聚变反应的ITER装置被俗称为人造太阳”。其实,这个解释直接缩小了“获取核聚变能技术”概念的外延,只把人类获取核聚变能的希望维系在自己制造出核聚变能上,“人造太阳”唯一地固化、等同于具有不确定性的托卡马克,即使前路凶险难测,囿于已经投入的沉没成本,人类也只能华山一条道儿上不断自我强化,很难再拐弯、回头、另辟蹊径去开拓科技新路径。
管理界流传一个故事:军队操练中,总有一名士兵自始至终站在大炮的炮管下面,纹丝不动。究其原因,得到的答复是:操练条例就是这样要求的。反复查阅军事文献发现,在马车运载大炮的时代,需要一个士兵站在炮管下面拉住马的缰绳,方便大炮发射后的再调整。后来,大炮机械化不需要马了,但操练条例没有调整,多余的“不拉马的士兵”就诞生了。
1、托卡马克的艰辛探索
托卡马克人造太阳是人类的骄傲,汇集着顶尖的研发科技。自1954年前苏联建成第一个托卡马克装置,近七十年来世界上百个托卡马克装置在做着不同的贡献。托卡马克在获取终极能源的努力过程,更被赋予了科技竞赛的意义。日前,我国有“人造太阳”之称的全超导托卡马克核聚变实验装置(EAST)又创造了一个世界之最--实现了在7000万℃的高温下,长达1056秒的长脉冲高参数等离子体运行。
但托卡马克也应该只是人类获取核聚变能的主攻方向之一,并不能来否定其他研发方向。获取核聚变能至少有两种方式,既可以通过研发托卡马克直接制造核聚变能,当然也可以通过科技进步、利用源源不断来自太阳的核聚变能。
那为什么人类最初把获取核聚变能的技术聚焦于托卡马克?查找不到权威说法--人造太阳形成对托卡马克技术的路径依赖,可以有这样的猜测:当初,人类没有能力把地球获取的太阳能转化为清洁电能,这些天赐的核聚变能让人类望洋兴叹,被积聚在地球的地表-大气圈系统内,反而会逆转成为引发全球变暖的地球废热,人类避之尚恐不及,就不得不从人类自己生产核聚变能的源头开始探索,托卡马克因此成为不二选择。
托卡马克是一条人类从直接生产核聚变能开始、还有储能、输送等等环节的艰辛路径,道阻且长,每个环节都存在不确定性,仅仅要达到核聚变能商用生产就始终“需要至少50年”。当初,人类对托卡马克的不二选择应该有充足理由。但是, 70年的岁月流逝,各种新科技不断涌现,势必给人造太阳提供了更多可能的路径选择起点。仅同样是直接生产核聚变能,美国宇航局正在研究的静态约束黑科技,就区别于托卡马克,可以把人造太阳装在“瓶子”里。
“不但要做正确的事,还要正确地做事”。社会科技突飞猛进,仍然把托卡马克看作实现人造太阳的唯一途径,这样时过境迁的路径依赖,是不是又一个“不拉马的士兵”?非常值得再思考--该路径承载着科技比拼的重大意义,使毫不懈怠、只争朝夕成为主基调,而驻足匆匆的前行,做一会儿四下张望的懒蚂蚁,从第一性原理的原点出发、再次探寻核聚变能其他路径的新入口,也就显得难能可贵了。因为一旦发现其他路径,不同的路径有着不同机遇、不同的难题,它们也许没有“50年魔咒”,反而会成为晚出发、早到达的“快车道”。
如果说托卡马克这条路径上,是人类用高精尖技术在攻坚克难、直接打造出“10万支雕翎箭”,钡钳器打造的另一路径,就宛如从曹营中草船借箭。
2、钡钳器,从新时代起步
戴森球是探索外星文明所提出的概念。物理学家戴森认为,一个高度发达的外星文明,必然有能力造一个巨大的球状结构包裹某个恒星,截获它的大部分辐射能量,这样自己才可以持续发展到足够的高度。
地表-大气圈系统的储热间接、直接都来自太阳能辐射,虽然只是太阳辐射能量的极小一部分,得不到转化技术时作为地球废热仍然是地球不可承受之重,巨大破坏力促成了全球变暖。如今,人类自己、而非外星文明打造的钡钳器,铺设了新技术路径上的最后一块儿拼板,地球也因此而华丽转身--地球先作为储热库接收太阳能、获取充足的“地球废热”,巨钡钳器热电转化“地球废热”后,地球就是清洁能源的热库,地球就这样地持续中转着来自太阳的核聚变能。
巨钡钳器好似从瑰丽科幻中走出的小戴森球,地球一经其包裹立刻突变,仅仅从热量角度考量,就已经不再是一颗行星地球,而进化为了迷你恒星、不折不扣的人造太阳。
这条人造太阳路径上,第一步太阳-热源、第二步地球-储热库(热库)都是大自然的馈赠,人类智慧只凝聚在打造热电转化技术的最后一跃上。钡钳器就是这一跃,把源自太阳的核聚变能可以随机从脚下热电转化。尤其,地球作为天然大储热库来储存太阳能,极大方便了钳温器稳定、非间歇性地热电转化,地球废热从此不再废热,转向为终极能源的天赐,来支撑人类繁衍生息。
回望地球,地表-大气圈系统的储热能力巨大,它1°C幅度所蕴含的热量,就能满足人类所需的清洁能源而成为终极能源。这样,这条路径满足电能需求的方式,就像家门前有片“核聚变能”的大菜园儿, “现摘现炒” 随时招待来客一样,随手“用多少摘多少”来热电转化获得电能,避免其他路径先转化好足够的电能以备不时之需,先整桌整席把菜先做好一样, “吃”不了的电能还必须打造足够多储能系统的“冰箱”、“冰柜”,来满满当当地塞下妥善储存。这条路径把储存大量电能的“冰箱冰柜”功能,让渡给前置的地球储热库,也就免去了氢能等等储能技术的艰苦探索,具有经济性优势。
钡钳器可以利用低品位废热热电转化的鲜明特点,激活地球的超级大储热库潜力。
钡钳器发出的第一声婴啼,孱弱却清脆。技术上钡-钳一体,使得单个钡钳器获得了高性价比的经济禀赋。但是,能否在满足制冷需求的市场竞争中变现这个优势,并自然而然地用海量钡钳器虚拟出匹配地球的巨钡钳器,还赖于不用电空调创新生态的激浊扬清。科技创新是有道德属性的,无论钡基电池还是钳温器,虽然耗费着个体的心血智慧,也是时代的结晶和社会财富,容不得不良势力把弄和劫掠。
三、地球成长为人造太阳的巨变,离不开健康的“不用电空调”创新生态
制冷是人类刚需,由于百年来造福社会的巨大影响,空调已经成为大众代称制冷功能以及制冷技术的口语,要细加厘剔。当前全球变暖和能源危机深度交织,高温酿成多种灾难涂炭着人类,作为刚需,人类不是不需要制冷了,而是需要更高质量、契合“碳中和”时代主旋律的制冷技术。 “独守空调就是死路”无非是力所不逮的遁词。即使在传统空调存量市场上,只要拥有核心科技,就可以吃不了兜着走,真正不用电空调的探索更是造福人类、成全自己的蓝海。自己败了就说空调就是死路一条,响当当的格力品牌反而把空调和不用电空调指责为无望之地,很像溃军逃跑前的焦土,我得不到的你也别想得到。
在全球变暖的时代背景下,不用电空调更将是汪洋的市场蓝海。谁率先掌握真正的不用变空调,就足以成为领先者的巨鲸,从空调红海一路称雄进入新疆域。不但传统空调不是死路一条,不用电空调的前景更是机遇无限。
当然,不用电空调探索可不是搞一堆传统制冷技术,智能化地“凉拌组合”,而对制冷技术本身没有实质改进--矮化不用电空调探索、唱衰空调的劲头儿越足,误导的贻害越大!
打扫干净屋子再请客。当不用电空调形成健康的创新生态,没有劣币驱逐良币,钡钳器才能以更利于实现社会化、全球化的需求,靠市场的无形之手“免费”催生出巨钡钳器。无数造福一家一户的钡钳器,手拉手地通过热电转化地球废热,解救在热浪中煎熬的地球,地球进化成为人造太阳的过程,就是“让全球降温0.5度”的过程。
直接用托卡马克制造核聚变能?还是借用太阳的核聚变能?这原本不该是个问题--真正的创新会经得起时间来检验。曾经,两条“不可能相交”的平行线承载着十二年的嘲讽,最终成功地相交于非欧几何之中。同样地,人类拥有钡钳器技术,就可以把辐射到地球上的太阳核聚变能“变废为宝”热电转化,地球因废热减少而被可控地降温。地球被地打造成有别于托卡马克的人造太阳,钡钳器的狂飙也在剿灭顽劣的全球变暖!
人造太阳这两条技术路径没有优劣、并行不悖,盖亚假说昭示着人类角力全球变暖终将赢得胜算--以正合以奇胜,钡钳器也将凝聚起正直的社会力量,化作太阳神驾驶着的新战车,飞速划过天空,驰向人造太阳的多样性和市场化,用太阳的核聚变能为“碳中和”带来新光明。
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