1 什么是核聚變發(fā)電
使氫彈爆炸(核聚變反應(yīng))時產(chǎn)生的能量變得人類可控,并且持續(xù)地為人類社會輸出這種核聚變能,就是我們大家常說的"人造太陽"。因為據(jù)說這種原理與太陽形成原理是一樣的,因此,稱作"人造太陽",也叫核聚變發(fā)電。
關(guān)于到底什么是核聚變發(fā)電,我們先看一看專家萬元熙教授的描述。2006年中央電視臺新聞?wù)勗捁?jié)目新聞會客廳請到了一位聚變界聲名卓著的科學(xué)家,他就是我國人造太陽項目的負責(zé)人萬元熙教授,是全國來說對"人造太陽"項目最具有發(fā)言權(quán)的人物。當(dāng)時,會客廳主持人與萬元熙教授進行了關(guān)于核聚變發(fā)電的一系列會話,其中就有下面一段:
主持人:其實我們也知道,比方說核電站,這不是都已經(jīng)存在了嗎,那樣的核電和未來的人造太陽發(fā)的核電的區(qū)別是什么呢?
萬元熙:現(xiàn)在的裂變電站有兩個問題,一個問題,地球上所蘊藏的鈾礦,作為鈾的燃料也只能用60年左右,這是1998年世界能源組織公布的數(shù)據(jù)。
主持人:也有用完的一天,而且并不長。
萬元熙:對。另外一個相當(dāng)大的問題,在使用鈾礦的過程當(dāng)中產(chǎn)生一些高放射性的廢物,這些廢物的壽命非常之長,就是幾千上萬年它仍然是有放射性的,對人類的環(huán)境會造成另外一種污染。但是聚變能源恰恰不同,因為它的燃料來自于海水當(dāng)中,藏量非常豐富,如果一升海水等同于三百公升汽油,您可以想象,人類的一次性的能源將是無窮盡的。
主持人:一升海水怎么等于三百公升的汽油?
萬元熙:三百升汽油,原因就是在一升海水當(dāng)中含有氫的同位素氘,如果你把它提取出來,放到未來的人造太陽當(dāng)中發(fā)生聚變反應(yīng),放出來的能量等同于燃燒三百公升的汽油的能量。
主持人:感覺像是一個無本生意一樣的。
萬元熙:對,這時候人類,第一,不會為可持續(xù)發(fā)展而操心。第二,不會為能源的短缺發(fā)生政治的、軍事的各式各樣的沖突,最重要的是不會因為使用化石燃料以及其它的燃料,把一個本來應(yīng)當(dāng)干干凈凈的地球變得非常臟,污染得非常厲害。特別是中國,因為中國是世界上發(fā)展最快的國家,能源的需求將成為非常大的一個嚴重的問題,像您剛才在開頭所說的,油價又漲了,從兩塊多現(xiàn)在漲到了四塊多,不僅僅是油價漲,以后沒有了怎么辦?不僅僅是沒有的問題,像北京的空氣污染,中國地球的污染,使用煤,使用汽油,這個污染多么嚴重,所以說為我們子孫萬代未來的幸福生活著想,為人類的可持續(xù)發(fā)展著想,聚變研究再困難,我也呼吁各級領(lǐng)導(dǎo)所有的年輕人,有志于真實地為中國的興旺發(fā)達,為人類的可持續(xù)發(fā)展做出貢獻的科技工作者,或者年輕人,加入到我們這個行當(dāng)當(dāng)中來。
通過上面萬元熙教授與主持人的會話,我們可以這樣描述一下核聚變發(fā)電:核聚變發(fā)電與核裂變發(fā)電都是利用熱核反應(yīng)所釋放的熱能轉(zhuǎn)化成蒸氣輪機的機械能來產(chǎn)生電力的(一個是產(chǎn)生裂變能,一個是產(chǎn)生聚變能),二者在這一變化過程中,都必須使用另外一種材料,而且這種材料是必不可少的,核裂變用的是鈾,鈾的儲量有限,科學(xué)家預(yù)算其全球總儲量還能用50年左右。還不止此,鈾的高放射性元素對環(huán)境和人類有巨大危害,并且綿延成千上萬年消除不掉,這一點很令科學(xué)家頭疼;核聚變用的是氘,氘大量蘊藏于海水當(dāng)中,可以說儲量豐富,能夠無限使用,并且是清潔能源,因此,核聚變發(fā)電的優(yōu)勢十分突出。核裂變與核聚變的主要區(qū)別除了上述之外,還表現(xiàn)在技術(shù)難度上:核聚變發(fā)電雖然很有優(yōu)勢,但技術(shù)難度確實非常大,并且不是一般大,按照專家所講的,就是全世界高科技國家的專家都加入進來了,也沒有把它拿下,就是說它是全人類的一個共同難題,確實很難攻克,需要把燃料加溫到上億度,甚至還要高很多倍,其工程材料便是一個難題,它的各個環(huán)節(jié)的難度和危險程度便可想而知了。我們以這樣的方式介紹核聚變發(fā)電是為了更具說服力,因為專家的話,尤其是像萬元熙教授作為工程負責(zé)專家所說的話,當(dāng)然是更加具有權(quán)威性的。
2 什么是人造"骨"高度能發(fā)電
人造骨高度能發(fā)電用的其實是一種發(fā)明新能源,這種新能源就像是人體骨架一樣,沒有人體骨架系統(tǒng),便沒有人體存在。因此,筆者給了它一個非常形象、非常貼切的名字--人造"骨"高度能。在這個新能源發(fā)電模式里,硬骨架系統(tǒng)有多高,這種高度能(有效水體高度)便有多高,硬骨架系統(tǒng)與這種有效水體高度是須臾不可分的,正如人體的骨架與血肉一樣,沒有硬骨架系統(tǒng),只剩下了一堆肉,便不是人體了。這種靈感就是來自于經(jīng)上所講的造人"工程",真主造人"給肉造骨,給骨穿肉",二者最終緊密結(jié)合在一起形成一個新生命。
人造"骨"高度能的重要性特征,除了上述之外,還有最重要的一點,就是這種新能源是動態(tài)可變、安全可控的,它的高度是可以任由我們自己來不斷增加的,只要我們愿意這樣做,我們便可以不斷地增加其高度(當(dāng)然是在安全可控范圍內(nèi),因為它的安全范圍確實比較大,所以可以這么說),真的像科幻文學(xué)中所說的頂天立地人似的說長便長,一直長成巨人,直到人們不再要求增長才作罷。正如我在前面文章中所講的,硬骨架系統(tǒng)其實質(zhì)是為海水塑形,從而能夠?qū)⒑K兴N藏的能量以高度能的形式釋放出來。
上面我們所說可以任由我們自己來增加其高度,這一巨大的優(yōu)勢背后依靠的是帕斯卡定律中的同等水深液體壓強各處、各方向都相等的原理,具體表述為:液體內(nèi)部向各個方向都有壓強,壓強隨液體深度的增加而增大,同種液體在同一深度的各處,各個方向的壓強大小相等;不同的液體,在同一深度產(chǎn)生的壓強大小與液體的密度有關(guān),密度越大,液體的壓強越大。用公式表述為:液體壓強:p=ρgh。我在前面文章中也早講到過。如下圖所示。

為了便于不明白的讀者理解這個問題,可以將左邊水流部分理解為存在一個大小胖瘦正好合適的水容器,非常合適的透明薄膜水容器,剛好盛住水,本身又不承壓力,這就是壺嘴與壺身的道理。以前大家在做數(shù)學(xué)習(xí)題的時候,經(jīng)常假設(shè)一樣?xùn)|西存在,比如透明薄片,透明水泡等等,都是為了便于理解問題。
前面說了,透明薄膜不承壓力,反過來也就是說,如果有壓力的話,便會更加理想了。大家都知道,大氣壓強越深越大,這其實就是好事,不需要多加解釋了。如前所述,液體的壓強只與深度有關(guān),不與其它因素有關(guān),大家一定要理解這一點。因此,左邊部分即使細如發(fā)絲,右邊粗如大洋,都是一樣的道理。請參看以前我在《海濱水電城模式簡單介紹》一文中的能量平衡章節(jié)。
3 人造"骨"發(fā)電與核聚變發(fā)電各具哪些基本特征
以前人們認為,能源都是自然地存在于環(huán)境當(dāng)中的,是本然存在的,不是靠人發(fā)明的,像太陽能、風(fēng)能、地?zé)岬榷际沁@樣,直接利用就行了。并且能源本身有新舊之分,有些發(fā)現(xiàn)早些,像石油、煤,有些發(fā)現(xiàn)晚些,有些則面臨枯竭,像石油。所以人類一直不去參悟發(fā)明是不是能夠成為新能源,并且能夠成為用之不竭的新能源。而人造骨能源就是這樣的新能源,它如前所述,就像上帝造人是"給骨穿肉"工程一樣,肉穿在骨上才完成了造人。海濱水電城就是像這樣的新能源模式,海水如肉,陸基如骨,如經(jīng)上所云"給肉造骨,給骨穿肉",最終海水與硬骨架系統(tǒng)完美結(jié)合在一起。所以,發(fā)明成為新能源,是人造骨能源的基本特征。
由于氘等元素的參與,核聚變發(fā)電實質(zhì)上是利用核反應(yīng)過程所釋放出的熱量,最終將這些熱量轉(zhuǎn)化成蒸汽輪機的動能,再轉(zhuǎn)化成電能。從理論上講這是一種鏈?zhǔn)胶朔磻?yīng)過程,人類主要是利用這一過程中所釋放出來的熱量轉(zhuǎn)化成電能的。
人造"骨"發(fā)電模式主要特征是造骨(架)系統(tǒng),從而利用人類安全可控的不斷增加的高度能,最后是機械能轉(zhuǎn)化成電能;核聚變發(fā)電主要特征是核反應(yīng)過程釋放熱量,借助特殊回路結(jié)構(gòu)使高溫水蒸汽帶動汽輪機工作從而使發(fā)電機產(chǎn)生電流,像煤發(fā)電、天燃氣發(fā)電也是利用釋放的熱量一樣,是基本相同的道理。
4 人造"骨"發(fā)電與核聚變發(fā)電的重點與難點各是什么
人造"骨"發(fā)電的重點在于充分利用不斷增加的硬骨(架)系統(tǒng)的高度,這一高度通過分枝發(fā)明九《海濱水電城發(fā)電的巖層滲水和壩高受限創(chuàng)新發(fā)明方案》(見《能源用不完模式中的分枝發(fā)明》)明確解釋了,大家可以好好看一看前面的說明解釋,而難點在于浮力做功抬轎系統(tǒng)。筆者對此先后撰寫了兩篇文章《浮力做功抬轎系統(tǒng)》和《再論浮力做功抬轎系統(tǒng)》以及分枝發(fā)明十六、十二、六、五、四、三、二等幾個重要分枝(見《能源用不完模式中的分枝發(fā)明》)。人造"骨"發(fā)電的重點與難點的迎刃而解,使它與核聚變發(fā)電必須有所區(qū)別對待,這是不言自明的。核聚變的重點是氘參與熱核反應(yīng),難點是上億度甚至還要高的高溫難以控制,技術(shù)上講真正是難。對于核聚變來說,技術(shù)上差一步都很難實現(xiàn),這些技術(shù)上的難關(guān),有待全人類的科學(xué)家們?nèi)スタ耍フ鞣?。對于水電城模式來說,如果沒有浮力做功抬轎系統(tǒng),這個水電城模式是比較難真正成功的。這些例子,就像牛頓計算萬有引力定律,或者像陳景潤計算哥德巴赫猜想命題"1+1",他計算出了"1+2",后人們看懂以后也許覺得容易了,那是因為當(dāng)時的科學(xué)偉人們給后人鋪平了道路,后人只是順著他們的思路去思考,當(dāng)然能順藤摸瓜找到路徑,但對于歷史上的人類來說,無異于是面前屹立著的一座高峰,不知從何處攀登,在他們之前全世界的人沒有誰能真正解出來。所以說,牛頓與陳景潤的偉大正在于此。
5 回族學(xué)者提醒重視特殊水輪機制造
筆者的前篇文章在中國能源網(wǎng)發(fā)表后,引起了專家與網(wǎng)友的高度關(guān)注。我將文章打印了一份專程送給了家住北京市海淀區(qū)原北大教授馬金鵬先生長子、回族教育史專家馬博忠老師。馬老師看了文章后,提了一些意見,他認為制造界的專家應(yīng)該特別重視特殊水輪機的制造,筆者非常贊同他的建議,原因如下:第一,人造"骨"發(fā)電,80%電力來自高度能,20%電力來自水量。這是一個奇特的現(xiàn)象!與以前世界上所用的任何水輪機當(dāng)然有巨大不同。
第二,因為水流量會變得非常小,非常細,所以進水口不需要太大,直接沖擊水輪機葉片和轉(zhuǎn)軸的水流動能卻依然能夠保持非常強大,因此,水輪機的運行主要不是靠大量水流的涌入(今天的水輪機主要是靠葉片面積),也就是說,主要不是靠面積沖擊,而是靠點穴式?jīng)_擊,便可以輕松推動水輪機轉(zhuǎn)動。因此,需要打造特殊結(jié)構(gòu)的世界最大動能的水輪機(其實水輪機是本模式的瓶頸,因為動能可以無限增大),以滿足人造"骨"高度能發(fā)電模式的要求。
第三,水流的細?。ū热缦駨d柱、樹木一樣粗細),直接導(dǎo)致后續(xù)排水過程簡單、明快,因水量非常之少,本模式的勞動強度將會變得愈來愈小。絕不會像個別網(wǎng)友想象得那么復(fù)雜與高強度。
第四,由于沖擊力量非常強大,因此需要定制高強度與超硬度的型材,也就是說需要特殊材料制造比較好。
6 對人造"骨"發(fā)電實踐后的社會前景作前瞻性分析
核聚變發(fā)電當(dāng)然面臨著諸多技術(shù)上的難題,它的真正前景還不好說,還存在著很大的未知數(shù)。因為人造骨發(fā)電模式的重點與難點都被攻克了,面臨的就是如何實踐,造福全人類的事了,所以,這里簡要說一說人造骨發(fā)電實踐后社會發(fā)展前景的問題,這個問題在前面幾篇文章中也有所涉及,這里作一簡要述說。
6.1 能量用不完
人造骨發(fā)電模式并不只是指電能用不完(這可是科學(xué)分析),而且是指它的所有轉(zhuǎn)化能量都用不完(也是實事求是)。詳見《海濱水電城可行性分析》一文。能量轉(zhuǎn)化圖,如下所示。單從這一方向衍生的各領(lǐng)域的發(fā)展前景,就是無限廣闊的。比如電能的用不完,導(dǎo)致無限動能的世界,無限機械能的世界,無限光能的世界,無限熱能的世界,無限化學(xué)能的世界……導(dǎo)致的可再生能源與環(huán)保問題的徹底解決,導(dǎo)致的糧食與饑餓問題的全面解決,甚至最終導(dǎo)致的戰(zhàn)爭與和平問題的迎刃而解……大家好好地做一番想象吧。

6.2 不是永動機的"永動機"
大家都已經(jīng)知道永動機的歷史了,相信世界至今也沒有出現(xiàn)一臺第一類概念的永動機。海濱水電城模式,朋友愿意把它理解成永動機,因為仔細鉆研進去之后發(fā)現(xiàn)它確實像人類所憧憬的永動機。這不僅是因為它的浮力做功抬轎模式妙意無窮,而且還因為它建成以后所產(chǎn)生的各種有利于人類社會和平發(fā)展的正能量的各種效益。我們想一想看,其實歷史上人們研究永動機的熱情,還是來自于人們對用不完的天然能源的向往,這種熱情一直激勵著一代又一代的聰明者大踏步向它邁進,盡管都沒有最終獲得成功,但這種激情是人類社會彌足珍貴的財富,正是它托起了一座座人類科學(xué)的高峰。
6.3 萬能電源概念:天上、地上、海中
習(xí)主席說:中國夢需要每一個人去努力創(chuàng)造,并且還說,中國夢與非洲夢、亞洲夢、世界夢是息息相通的。筆者在《再論》一文中這樣闡述萬能電源的概念:不同壓力的電,是可以做不同類型的事情的,說它是萬能電源,意思是它是能做很多很多事情的能源。事實上,可以根據(jù)不同的電壓來設(shè)計不同的動力源,也可以根據(jù)機器設(shè)備的不同需要專門搭配不同的電壓源。這在歷史上有是有的,但是還沒有引起人類社會足夠的重視。隨著儲能技術(shù)的不斷發(fā)展,其所引發(fā)的革命前景,將是非常光明的,甚至可以說,它有足夠的動力去改變世界。世界不同國家,使用不同的電壓標(biāo)準(zhǔn),這是大家都知道的。不同的動力源或者用電器,使用不同標(biāo)準(zhǔn)的電壓,應(yīng)該說是科學(xué)的。尤其是大容量電容電池的出現(xiàn),用于作為不同行業(yè)的動力源(比如作為飛機、火車、汽車、輪船等等的動力),則是一件必然之事。將來不同電壓等級的電容電池應(yīng)用到空中飛的、地上跑的、海里游的動力源上去,甚至普及開來,這顯然是可以做到的。這與核動力不同。核動力雖然力量很大,但核輻射及其種種缺陷都是難以完全化為烏有的,并且是難以駕馭的,有危險性很大等等弱點。大家可以想象一下,這種萬能電源多得用不完的情形,用不完的世界,應(yīng)該會是一個什么樣子呢?人類將來能把萬能電源應(yīng)用管理到什么程度,應(yīng)該是一件不難想象的事。
6.4 真正的能源革命
世界各國人民都在呼喚著新的能源革命的到來,中外一流的專家都在預(yù)言,世界歷史上第四次能源革命將會發(fā)生在新能源領(lǐng)域。這個新能源是指什么呢?有的專家稱一定會發(fā)生在光伏發(fā)電,也有專家稱可能發(fā)生在生物質(zhì)能的技術(shù)革新上,還有的認為是在海底里或者陸地上找到另外一種新的能源,比如海里的可燃冰【1】。大家也已經(jīng)看到,世界對光伏充滿了希望,我本人也曾相信,光伏是有這個希望的。如果人造骨發(fā)電模式不是具有如此之大的威力,不管人類等待光伏或核聚變多久,終有一天,它們或會成為人類社會能源領(lǐng)域的期待。事實上,歐洲和美國,也已經(jīng)將光伏和核聚變作為未來能成大用的可期之材。光伏與核聚變,似乎成了人類社會未來能源之魂【2】。
人造"骨"發(fā)電模式,當(dāng)然沒有在世界的期待當(dāng)中。世界不知道什么時候悄悄冒出了一匹名不見經(jīng)傳的、根本不在世人預(yù)期的 "黑馬",這匹黑馬,太有潛力了,它一沖刺,便將所有現(xiàn)存的新能源概念遠遠拋在身后,一騎絕塵,笑傲江湖……
事實上,我并不期望人造骨發(fā)電如此光鮮,如此畢露鋒芒,我心中倒是想讓它像光伏或者核聚變一樣,或者與之平分秋色,攜手為全人類奉獻!但它的光芒太耀眼了,這一點真令我有點不安……
美國總統(tǒng)奧巴馬說,到2025年,世界可再生能源將有望占全球能源利用總量的25%。聯(lián)合國秘書長潘基文說,到2030年,這一比例將達到30%……世界從來沒有預(yù)想過,人造骨發(fā)電可以對世界的污染能源進行如此完全、如此徹底的革命,并且完全不用遷延半個世紀,一個世紀,更不需論數(shù)個世紀!
大家什么都不用說,只要有一顆感恩心,知道感恩就好。我是宇宙和平論的倡導(dǎo)者,是感恩學(xué)說的倡導(dǎo)者,我期望我們所生存的這個世界將會成為一個感恩周流的世界,一個充滿合作精神的世界,一個充滿互助精神的世界,一個充滿創(chuàng)新精神的世界,一個充滿和平精神的二十一世紀的美麗新世界?。?!

8 當(dāng)前世界能源危機背景及應(yīng)對方案
能源分可再生能源與不可再生能源,當(dāng)今世界所用的能源,主要還是不可再生能源,即化石能源?;茉从忻骸⑻烊粴?、石油,即人們常說的老三樣,世界能源就是以這老三樣來支撐的,但老三樣總量愈來愈少。據(jù)新聞分析,能源界老三樣來日無多,新三樣不如阿斗,扶也難扶,不僅成本高昂,而且還轉(zhuǎn)化率低,患難產(chǎn)癥。世界各國的科學(xué)家都把滿心的希望寄托在核聚變發(fā)電上是有道理的,于是這才有了從上個世紀四十年代左右就開始的"人造太陽"發(fā)電研究??茖W(xué)家分析,核聚變發(fā)電后勁強大(氘的儲量足夠人類用幾十億年),完全清潔無污染,是可再生的,清潔的新能源,因此,世界各國才不計血本地把人力物力財力投入到核聚變發(fā)電研究中去。這當(dāng)然有世界能源危機的背景在里面的。
除了核聚變發(fā)電之外,人類還走能源多元化發(fā)展的路子,比如發(fā)展風(fēng)力,太陽能,地?zé)?,生物質(zhì)能等等。但這些能源形式可轉(zhuǎn)化率比較低。據(jù)新聞?wù)f亞洲第一大風(fēng)力發(fā)電年發(fā)電量幾十億度,大概還不抵2.5臺80萬千瓦水輪機的發(fā)電量。亞洲第一大太陽能發(fā)電站年發(fā)電量只能抵一臺世界最大水輪機年發(fā)電量的幾十分之一,甚至可能連幾十分之一還不到。納米發(fā)電機收集10赫茲以下動能,但因收集的動能太小,收集起來主要是靠面積,發(fā)電應(yīng)用難度大,也難樂觀……這些實際能做點事的,都高掛免戰(zhàn)牌,世界能源新聞可能沒事干了,也就只能找些八卦來逗逗樂子--什么巴西老人一升水跑500公里,什么一平米能抵五萬只燈泡,什么水能變油,什么空氣也能變油……各國八卦能源新聞你方唱罷我登場也是不亦樂乎,外行人看看熱鬧,內(nèi)行人逗逗樂趣,僅此而已。
世界要問,完全的、真正的可再生能源時代,離人類社會還有多遠?還有多久?
要回答這個問題,就要把世界現(xiàn)存的各種能源形式都列出來,來一次"華山論劍",客觀分析,認真比較,在比較與鑒別中客觀地比對誰優(yōu)誰劣,找到最有利于世界發(fā)展的新能源樣式。而筆者認為,人造骨高度能發(fā)電正是世界要尋找的最為理想的新能源,這種新能源是人為開創(chuàng)出來的(人造新能源),甚至可以說,沒有硬骨架系統(tǒng),這種新能源就不存在,由于海洋當(dāng)中沒有像大陸這樣的硬骨架,便可以認為海洋當(dāng)中不存在這個新能源。直到今天,世界都還沒有真正認識這種新能源的價值與意義。它的儲備資源十分豐富,取之不盡,用之不完,是真正解決人類社會能源與環(huán)保危機的最重要的新能源之一。
《念奴嬌·昆侖》一詞中說:"太平世界,環(huán)球同此涼熱。"中華民族是有博大愛心的偉大民族,與世界各民族同運共命,風(fēng)雨同舟,共同營造和平的世界,和諧的世界,幸福的世界,美麗的世界,能源用不完的世界!中國有夢,世界就有夢!
中華民族的中國夢為亞洲夢、非洲夢、歐洲夢、美洲夢、澳洲夢,以及世界人民的世界夢增添無限的光彩。
注釋:
【1】 新能源浪潮:http://finance.ifeng.com/roll/20090624/833030.shtml
【2】 目前,世界光伏發(fā)電仍處于投資大,效益小的階段,世界最大的光伏發(fā)電年發(fā)電量54000兆瓦(合5400萬度電)http://blog.sina.com.cn/s/blog_5a53af350100cc97.html
著作權(quán)歸作者所有。本人的所有模式都是公益模式,未經(jīng)本人同意,以商業(yè)買賣、交換贏利為目的的參考或者公開研究都屬于侵權(quán)行為,搭順風(fēng)便車、快車者請務(wù)必聯(lián)系原創(chuàng)者同意,獲得授權(quán),非商業(yè)性轉(zhuǎn)載也要注明出處。
責(zé)任編輯: 江曉蓓