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在很多科幻作品中 , 我们都可以看到将水变成能源的设想——无论使用什么交通工具 , 只需要加入水 , 就可以获得充足的能源 。 相比目前我们使用的化石燃料 , 水的价格要低很多 , 而且获得水的方式也要简单很多 , 但是水看起来无色无味 , 水真的可以成为燃料吗?
事实上 , 把水变成燃料并非是无稽之谈 , 而是存在科学理论的支持 , 但是想要让水转换成能量 , 人类首先需要掌握可控核聚变技术 。
核聚变技术 , 可以让水成为燃料吗?核聚变技术与目前的核电站并不相同 , 核裂变技术以重元素的放射性衰变为基础 , 利用放射性元素的自然衰变 , 将放射性元素释放的能量转换为人类需要的电能 。 而核聚变技术 , 则是利用氢元素为燃料 , 利用原子核的碰撞融合 , 产生能量 。
地球上常见的水资源 , 里面含有充足的氢元素 , 利用这些水资源或海水 , 就可以作为核聚变的燃料 , 释放出巨大的能量 。
核聚变技术 , 让水有可能成为燃料 , 但是核聚变发生的条件非常苛刻 , 需要异常强大的压力或非常高的温度 。
太阳系中的太阳 , 就是一个天然的核聚变反应堆 , 太阳由于体积庞大 , 可以提供足够的压力 , 让太阳内部的氢元素发生氢氦核聚变反应 。 在地球上 , 我们的科技还无法提供足够的压力 , 因此只能够提供更高的温度 , 来引发核聚变反应 。 中国的东方超环 , 已经实现在1亿摄氏度的温度下 , 进行10秒以上的核聚变反应 。
虽然世界各地的核聚变实验室都在尝试实现可控核聚变 , 但是这个过程十分艰难 , 核聚变反应的持续时间 , 每提升1秒都需要付出巨大的努力 。 从目前的实验结果来看 , 在地球上进行核聚变 , 消耗的能量依旧大于产出的能量 , 因此核聚变技术还有很长的路要走 。
科学家在进行核聚变反应时 , 主要使用较轻的元素作为燃料 , 目前的主流燃料是氦3、氕、氘、氚等 , 想要直接用水作为燃料 , 也需要很长时间的研发 。
【在未来,汽车加水就能跑的设想能实现吗?】
核聚变技术 , 可以运用到交通工具上吗?核聚变技术本身就十分困难 , 目前的核聚变设备也都非常巨大 。 想要引发核聚变反应 , 需要到达上亿摄氏度的高温 , 因此地球上的材料无法容纳核聚变反应堆 , 所有的核聚变反应堆都需要使用强大的磁场 , 将其约束在特定的区域内 。
核聚变反应堆的高温 , 是核聚变反应堆普及的难题 , 毕竟车里有一个上亿摄氏度的反应堆 , 相信大家开车也不会很安心~
核聚变反应堆还有另外一个限制 , 就是启动十分困难 。 从反应堆的加压、升温 , 到核聚变反应的发生 , 这个过程非常耗费时间 , 而且需要巨大的能量 。
如果核聚变技术在汽车上使用 , 那么我们必须找到快速启动核反应堆的方法 , 否则每次启动汽车都需要很长时间 , 而且还需要有外接能源为反应堆加压升温;或者我们让核聚变反应堆24小时不停工作 , 如果车载核聚变反应堆可以24小时工作 , 那么我们的汽车就可以为我们的房子供电 , 而且电量绰绰有余 。
从目前人类对核聚变技术的掌握能力来看 , 想要实现可控核聚变 , 或许还需要很长的时间 , 并且核聚变反应堆的体积也不会在短时间缩小 。
但是人类的科技一直日新月异 , 可控核聚变如果成功 , 能源问题的解决 , 必然会让人类科技飞速发展 , 加水就可以获得能源的汽车 , 未来很有可能会出现!
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