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——【·前言·】——»
能源,这玩意儿,说白了就是人类文明的续命符,没它,一切都是空谈。
从最原始的钻木取火,到如今利用核能,人类对能量的需求从未停止。
曾经,煤炭是工业革命的引擎,石油是现代文明的血液,现在,电力、新能源,这些新晋网红,也开始在能源舞台上C位出道。
可是,这些能源真的能为我们人类的未来提供足够的能量吗?恐怕没那么乐观。
——【·石油紧张·】——»
你有没有觉得,我们平时觉得理所当然的现代生活,其实基础挺脆弱的?这个基石,就是石油。
2022年,中国消耗了7.1亿吨石油,这可不是一个小数目!
想象一下,如果把这些石油都装进油罐车,能排成一条长长的队伍,从北京一直到上海,甚至还能再绕地球几圈呢!
相当于每天烧掉近1500万桶石油,全球第二,仅次于美国,但这庞大的需求背后,却隐藏着巨大的隐患:我们的石油严重依赖进口,七成以上的石油都需要从国外买。
大庆、胜利、克拉玛依,这些曾经辉煌的油城,也难以填补日益增长的能源缺口。
数据更扎心:2022年,中国的石油储量只有38亿吨,全球占比不到2%,排世界第13位。
资源太少了,就算我们使劲挖,也赶不上用得多,相比美国,中国人均石油消耗量还很低,这让人更加担心。
如果想让人均石油消费量达到美国的水平,那需要的石油量,三个沙特阿拉伯的产量加起来都不够。
这种能源短缺的压力,就像一把达摩克利斯之剑,悬在中华民族伟大复兴的道路上。
——【·可控核聚变·】——»
风能、太阳能和水能等清洁能源发展迅速,但受地理位置和气候影响,难以提供稳定的能源供应。
在这样的背景下,一种颠覆性的技术,如同黎明前的曙光,出现在人们的视野中,那就是可控核聚变。
可控核聚变,被誉为“人造太阳”,它模拟太阳内部的核聚变反应,将氢原子核结合成氦原子核,并释放出巨大的能量。
这项技术受到关注是因为它有很多传统能源做不到的优势。
核聚变用的氘可以从海水中获取,而地球表面大部分都是海洋,所以这种燃料可以说是非常丰富,几乎用不完。
与有限的石油储量相比,核聚变为我们提供了一种无限可能的能源未来。
核聚变几乎不产生放射性废料,真的是很干净的能源,这和我们现在提倡的绿色发展高度一致。
在全球气候变化日益严峻的今天,核聚变为我们提供了一条实现可持续发展的绿色之路。
更让人兴奋的是,核聚变的能源效率比传统能源高得多,1克就能释放相当于8吨石油燃烧的能量。
这什么概念?
100克核聚变燃料,就能让一辆汽车跑2300万公里,相当于绕地球赤道575圈,或者地球到太阳距离的240倍。
听起来很牛逼吧?想要实现可控核聚变,可没那么简单。
在地球上造个小太阳?想想就觉得难!这可是要克服一大堆技术难题,可不是那么容易的事。
高温、高压、等离子体控制、材料耐受性,随便哪一个都是世界级难题。
不过,中国科学家可不是吃素的,核聚变研究取得了突破性的进展。
“中国环流三号”,这个响当当的名字,相信很多人都听说过。
2023年,它再次突破了世界纪录,让等离子体稳定运行了6分多钟!这可是其他国家都比不上的成绩呢。
这可不是玩玩数字而已,中国在核聚变方面可是真功夫!
——【·全球领先·】——»
除了“中国环流三号”,中国在核聚变领域还有很多其他突破。
早在2012年,中国在核聚变研究领域就取得了领先优势,特别是在稳态高约束等离子体方面。
想要建高楼,基础得打牢,才能稳稳当当,越盖越高,这项技术是未来实现聚变托克马克放电的关键。
说起托卡马克,就不得不提中国的“EAST”,也就是全超导托卡马克核聚变实验装置。
它可是全球第一个全超导的托卡马克装置,为世界核聚变研究积累了不少宝贵的经验。
当然,中国科学家可不是闭门造车,国际热核实验堆(ITER)可是个大工程,被称为“人类有史以来最雄心勃勃的科研项目”,而中国在这项计划中也贡献了不少力量。
ITER计划在2025年实现首次等离子体,2035年实现氘氚聚变。
虽然现在还很远,但科技进步的速度太快了,说不定哪天就突然实现了呢。
更棒的是,中国正在打造自己的聚变反应堆,预计2030年就能完工。
这表明,中国不仅要参与国际合作,更要独立自主地发展核聚变技术,掌握核心科技。
核聚变技术潜力巨大,但要真正实现它,还有很长的路要走,别急着把它当成现实。
最大的挑战,就是技术难度,前面说了,可控核聚变就像在地球上造一个小太阳,需要控制上亿度高温的等离子体,这对材料、控制系统等都提出了极高的要求。
目前,全球的核聚变研究都还处于实验阶段,距离商业化应用还有相当大的距离。
另一个挑战,就是成本,建造和运行核聚变装置需要花很多钱,这也是它发展不快的一个主要原因。
不过,挑战与机遇并存,现在,核聚变越来越受欢迎了,很多国家和公司都开始往里砸钱。
除了政府主导的大型科研项目,一些私营企业也开始涉足核聚变领域,探索更具商业化前景的技术路线。
中国在核聚变领域的持续投入和突破,不仅提升了自身的能源安全,也为全球能源转型贡献了中国智慧和中国方案。
——【·总结·】——»
未来,核聚变技术越来越厉害,或许能让我们彻底告别煤炭石油这些老旧的能源,进入一个干净安全,又能一直用下去的新能源时代。
参考资料:
北京日报客户端2023年12月15日《中核集团:新一代人造太阳“中国环流三号”面向全球开放》的报道
极目新闻2024年01月13日《中国成立可控核聚变创新联合体!人类离“人造太阳”还有多远?》的报道
界面新闻:中核集团:核聚变大科学装置“中国环流三号”面向世界开放
每日经济新闻:1克燃料可产生约8吨石油的能量,将彻底替代石油!这种技术中国厚积薄发
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