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鉗溫器不用電空調是個魔法棒,把核聚變能從腳下“挖出來”

鉗溫器不用電空調是個魔法棒,把核聚變能從腳下“挖出來”

中國的可控核聚變技術已經從“追趕者”到“領跑者”,中國的“人造太陽”已經實現了1。2億攝氏度101秒、1。6億攝氏度20秒的可重複等離子體執行,不但打破了世界領先記錄,還進一步驗證了核聚變能源的可行性。

作為一種重要的清潔電能,“人造太陽”獲取的核聚變能與傳統能源相比 ,能量密度大、清潔、燃料豐富、安全性高,被認為是人類的終極能源。但是“人造太陽”距離真正運營仍然任重道遠。中國也力爭於本世紀中葉前,首先點亮第一盞核聚變能的明燈、本世紀末在中國實現核聚變能的開發利用。

雖然可控核聚變是進展迅猛的高精尖技術,但是在“雙碳”目標下,它仍然存在完成時間滯後的重大缺陷,從如何獲取足量的核聚變能、到如何儲存及應用,還有一道道技術難題,大機率不能搶在全球變暖第一波襲擊之前成功。如果沒有清潔電能助力全球升溫20年內不超過0。5度,氣候惡化可能會不可逆轉,人類也將招致滅頂之災。看來,獲取核聚變能的清潔電能,不能陶醉於“人造太陽”的技術成就,更要充分認識到它難以預期的成功時間所帶來的危機,不能把追求核聚變能的希望完全寄託在“人造太陽”上,雞蛋不能都放進這一個籃子裡。

地球廢熱無疑是全球變暖的重要因素,如果說地球廢熱也是一個清潔電能的籃子,一定會貽笑大方。但是,的確已經有一個魔法棒可以從地球廢熱“變出”清潔電能。

其實,太陽在為人類提供著用之不竭的核聚變能,這是“人造太陽”的核聚變能生成能力所不能比擬。地球獲得足夠的太陽能,除了以植物的光合作用、貯存為化石能源、有限的太陽能發電等來造福人類外,多餘的太陽能被積聚在地表-大氣層系統中成為地球廢熱,既促動全球變暖、又迫使人類因缺乏清潔能源而被迫使用過多的化石能源,這就是一個導致全球變暖持續惡化的迴圈,除非有核聚變能這樣的清潔能源來大規模替代掉化石能源。

地球的超級蓄熱能力,也是“人造太陽”的儲能技術不能比擬。地球廢熱之所以被看做廢熱,是因為人們習慣於被地球覆蓋了全部視野,這樣的視角里只有地球沒有其他,地球所蓄的多餘太陽能當然沒有其他出路,只能被積聚在地表-大氣層系統中,無疑就只能是地球廢熱。

如果從新視角來再次審視,可以認識到,這些原本來自太陽的無盡核聚變能,又被地球作為超級蓄熱器來貯存的“地球廢熱”,在全球溫度1-2度的幅度內,它們可以折算的電量是蔚蔚可觀的清潔電能,具備終極能源的潛力。太陽能、地球已經是天荒地老的存在,還將天長地久存在下去,這條技術路徑遠遠比“人造太陽”更接近技術的終點站,可能更快地實現清潔電能的運營。已經有太陽能核聚變能、地球超級蓄熱器,這條路徑只差最後一公里——把地球廢熱轉變為清潔電能。

看清了地球廢熱的背後真相,這個魔法棒就沒有什麼唬人的神奇了,只不過是把地球廢熱轉化為清潔能源的技術,鉗溫器不用電空調就是完成這個熱電轉化的技術。

鉗溫器同時獲得兩個專利授權【廢熱鉗制控制方法與自源式鉗溫器、車輛(發明專利,專利號:ZL201710275353。6)和自源式廢熱鉗溫器和車輛(實用新型專利,專利號:ZL201720439289。6 )】,“鉗溫”概念是一種新的製冷方式,“自源。鉗溫”是“不用電製冷”生活化表達,是法律意義上的“不用電空調”。

鉗溫器是從製冷功能這個原點開始,就形成了一條迥異於傳統空調、顛覆了逆卡諾迴圈的技術路徑——“鉗溫”過程同時既“自源鉗溫”又“廢熱發電”,是“嵌合性”製冷過程。鉗溫就是以“熱轉化”方式去直接製冷固、液體目標物;被鉗溫的固、液體目標物可以再迭代製冷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。

鉗溫器由幾個成本低廉的大路貨部件構成。鉗溫器發揮了熱管、相變材料、無溫差熱電轉化的與熱能相關的不同優勢: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、無溫差熱電轉化部件把熱能轉化為非熱的電能。鉗溫器是把“熱管、固-固、固-液相變材料、無溫差熱電轉化部件”組合起來,構造了“高溫向低溫傳遞熱量”的路徑,來實現目標物自行被鉗溫的功能——目標物廢熱被熱管快速匯出、廢熱再被匯入潛熱狀態的相變材料中大量暫儲、相變材料中暫儲的廢熱最後被無溫差熱電轉化部件轉化為電能處理掉”,至此完成一個鉗溫過程。“快匯出、多暫儲、轉化掉”,該過程迴圈往復,直至將目標物鉗溫到人為設定溫度。先期已經出現的無溫差熱電轉化技術,則充分保證了鉗溫器的普適性應用。

理論上,無溫差熱電轉化技術因為有同樣的嵌合性,也可以替代鉗溫器廣泛應用。但是,鉗溫器又加入了熱管、相變材料,與無溫差熱電轉化技術共同形成了新型製冷的系統功能,突破了傳統空調耗費外部電能、透過“熱交換”去製冷封閉空間內空氣的的百年“空調”概念。鉗溫器比傳統空調多出了可以鉗溫、且直接鉗溫固、液體目標物的能力,強大的嵌合性塑造了鉗溫器“不用電”的主要特點,效能、價效比全面優於傳統空調,使鉗溫器既具備了置換現有傳統空調市場的能力,又具備激發出更多製冷新剛需的潛力,應用場景也因此遠遠超越傳統空調。鉗溫器技術契合人類製冷剛需的經濟性稟賦,是無溫差熱電轉化技術難以望之項背的,也就更容易得到社會化、全球化應用,就用市場的無形之手“免費”虛擬了一個包裹地球的巨鉗溫器,對地球鉗溫,既做到“讓全球降溫0。5度”,又能做到“把地球廢熱進行無溫差熱電轉化”,把來自太陽的核聚變能,永不枯竭地從腳下的地球廢熱中“挖出來”。

就這樣,這個魔法棒並不神奇,只是開啟了一個從終點站回溯看的新視角,來發現地球廢熱並非真的是廢熱,僅僅需要一個熱電轉化技術而已。鉗溫器就是打通了這條路徑的最後一公里的技術,地球廢熱可以走過最後一段旅程,華麗轉身為清潔電能。

從腳下“挖出來”的核聚變能,是無數分散式鉗溫器的宏觀效應。單個的鉗溫器就猶如從地下取水的“水龍頭”,人們可以無處不在從腳下獲取清潔電能,隨用隨取、不用不取,具備靈活性。

轉換視點看問題不難,意識到這樣做才能發現真相,卻很不容易。生活中,人們的思維很容易束縛在各種無形的旋轉地板上,迷失了真相。新視角下,鉗溫器現有的無溫差熱電轉化雖然還不夠成熟,但是這條從地球中“挖”太陽能核聚變能的技術路徑,必將催生出更高效的無溫差熱電轉化,鉗溫器就贈與人類一個靠得住的魔法棒,來把地球廢熱變成源源不斷的清潔電能。

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