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新能源拯救未來,氦同位素大放光彩

文章出處:責(zé)任編輯:人氣:-發(fā)表時間:2014-08-05 09:45:00【

  隨著人類過度開采自然資源,科學(xué)家們估計50年后我們常用的石油、天然氣、煤等能源資源消耗殆盡,全人類都面臨能源極度短缺的想象。而風(fēng)能、太陽能甚至是美國幾年來風(fēng)靡的頁巖氣都或多或少不那么完美。但是氦3—的一種同位素,卻能夠產(chǎn)生清潔的電能供人類使用,目前受到了全球科學(xué)家的關(guān)注。

 

月球開采氦3示意圖-紐瑞德特氣
(月球氦3開采基地宏景圖)

 

  長久以來科學(xué)家們都希望找到一種能夠持久、清潔、有效的新能源來解決目前面臨的能源危機。于是我們把目光投注到核能發(fā)電(核聚變發(fā)電以及和裂變發(fā)電)。但是核裂變發(fā)電會產(chǎn)生大量的放射性廢料,嚴重危險環(huán)境,后者核聚變(利用氘和氚熱核聚變反應(yīng))也會產(chǎn)生強大的中子輻射,威脅生命。但是作為氦的同位素,氦3的 熱核反應(yīng)堆發(fā)電確不會帶來環(huán)境危害,因為這種反應(yīng)堆不會產(chǎn)生中子輻射。只是地球上氦資源(氦氣僅占空氣中的含量約為百萬分之5.2,而其同位素氦3含量更少)中不足以建造這樣的反應(yīng)堆。

 

  值得令人感到高興的是雖然地球上的氦3資源嚴重不足,但是月球上卻含有豐富的氦3。由于月球獨特的地理環(huán)境(沒有大氣層),月球表面的土壤長期受到太陽的直接照射,太陽風(fēng)也直接在月球表面刮過,留下了豐富的揮發(fā)性化學(xué)元素以及氦3。據(jù)初步估計,目前月球上的氦3資源有100W-500W噸,而中國如果用氦3發(fā)電一年只需8噸氦3,全球也只需要100噸每年。月球上的氦3資源足夠全人類使用10000年的。雖然從月球上開采氦3資源成本較高,大概1噸的開采成本在10億美金(算上運輸成本的話,為40億美金一噸)。但是從環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展的角度來看,這種價格是物超所值的。而且隨著人類航空航天技術(shù)的日益成熟,太空運輸成本會越來越低。

 

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