我们未来的能源征文

我们未来的能源征文~

月球传来希望

随着全球经济的快速发展，能源消耗的迅速增加，煤炭、石油和天然气等传统的化石能源面临着枯竭的危险，据专家们预测，传统化石燃料至多能维持到本世纪中期。

人类早就千方百计地从太阳能、水能、风能、生物能中寻找新的替代能源。这些能源都很重要，但专家们认为，它们都有自身的局限性。太阳能的能流密度太低，随昼夜、晴雨、季节的变化很大，难以成为大规模的工业能源，只能满足家庭以及一些特殊需要；水能增长的速度跟不上能耗增长速度，并对生态、生物链产生难以估量的影响；风能、地热能、潮汐能的资源和利用也各有局限，在未来的能源开发中作用不大；生物能倒是一种可以大规模使用的再生能源，但再生速度也难以赶不能源消耗增长的需要。

于是，人们把目光转向了核能，首先寄希望于以原子弹所用的裂变物质铀-235或钚-239进行裂变发电。许多发达国家的核电发展十分迅速，法国的核电能源都占了全部能源的百分之七十多。我国核电发展时间不长，核电运行机组装机容量只占全国发电装机容量的1.59%，累计发电量只占总发电量的2.3%，国家规划要加大发展力度，在今后15年间至少每年要批准建设一座大型核电站。但是，用作核裂变发电的燃料毕竟有限，核污染和核安全虽可以做到有效控制，但总是让人心里不踏实。上世纪80年代前苏联切尔诺贝利核电站事故发生后，就使不少发达国家核电事业的发展停滞了相当长一段时间，直到近几年才有所缓解。

目前，人们正在致力于研究开发可控核聚变发电，其中一个世界性的项目就是“国际热核反应堆”，欧盟和中国、美国、日本、韩国、俄罗斯、印度等国都先后陆续参与，已经过20多年的努力，现正进入艰巨的攻坚阶段。人们对此寄于巨大希望，将它比作“人造太阳”，称之为“21世纪的人传给后代的纪念碑”，并力争在30年到50年之间投入商业化应用。

以这种方式发电目前主要考虑利用从海水中提炼出来的氘和氚作燃料，这种燃料当然十分充足，可以取之不尽，用之不竭。但是，氚本身具有放射性，在氚核反应过程中，伴随核聚变能的产生而产生大量的高能中子，这对核反应装置产生严重的放射性损害，解决这一难题十分困难，因而影响了这一研究开发的进展速度，最好的燃料是氦-3，而地球上的氦-3极为稀缺，估算总量只有几吨到十几吨。

正当人们进行艰苦探索之际，从月球岩土样品的研究中传来喜讯：这些岩土中含有大量的氦-3。

氦-3成为至宝

氦-3是氦的同位素，含有两个质子和一个中子。与氚相比，它是一种清洁、高效、安全的核聚变发电的燃料。它聚变反应的能量大；聚变反应时主要产生高能质子，不会形成强大的中子辐射，对环境保护更为有利；它本身不仅没有放射性，而且反应过程中无缓发中子，无裂变物质，衰变余热小，维修和部件更换更容易，更易于控制，因此受到国际核聚变界的广泛重视。

月球上的氦-3来自太阳风。太阳风由90%的质子（氢核）、7%的高能粒子（氦核）和少量其他元素的原子核组成，氦-3正是太阳风中的高能粒子。月球上没有磁场的干扰和大气层的阻隔，太阳风粒子流能直达月球表面，被月球上的岩土所“吸附”。月球形成已经40多亿年，由于流星和微流星的频繁撞击，月球上的岩土不断翻腾、溅射，在纵向和横向上充分混合，“吸附”了氦-3的岩土也越来越厚。 在月海地区至少有9到10米厚，在月陆地区也有4到5米厚。

月球的直径有3476公里，表面积有3800万平方公里，虽然只有地球表面积的十四分之一，大约相当于中国陆地的四倍，但月球被专家们称为“太阳风粒子收集器”。据测算，月球上的氦-3储量大约有100万吨到500万吨，甚至有人估算有5亿吨。在地球上的大气和天然气中也有少量的氦-3，在核反应中也会产生氦-3，但整个地球上的储量与月球上的储量不可同日而语，所以它对地球人类充满了诱惑力。

据专家们测算，如果在10―15平方公里范围内挖掘并加工深度为3米的月球岩土，就可以提取约1吨的氦-3，足以保证一个功率1000万千瓦的发电机组工作1年。每燃烧1公斤氦-3就可产生19兆瓦的能量，足够供莫斯科市照明用6年多。用美国的航天飞机往返运输，一次可运回20吨液化氦-3，可供美国一年的电力。我国每年大约只需要10吨氦-3，就可以满足全年能源的需要。按照全球目前的能源需求水平，一年有100吨氦-3就能满足全世界的消耗，这些氦-3一年用航天飞机运输三五次就够了。按照这样的推算，月球上的氦-3可以供地球用上几千年甚至上万年。

专家们对在月球上采掘加工氦-3并运回地球发电进行了成本对比分析，得出的结论是在经济上完全划算，因为在发电量相同的情况下，使用月球上的氦-3，其花费只是目前核电站发电成本的10%。如果以目前的石油价格为标准，每吨氦-3价值高达40亿到100亿美元，这真是月球上的无价之宝。

月球传来希望

随着全球经济的快速发展，能源消耗的迅速增加，煤炭、石油和天然气等传统的化石能源面临着枯竭的危险，据专家们预测，传统化石燃料至多能维持到本世纪中期。

人类早就千方百计地从太阳能、水能、风能、生物能中寻找新的替代能源。这些能源都很重要，但专家们认为，它们都有自身的局限性。太阳能的能流密度太低，随昼夜、晴雨、季节的变化很大，难以成为大规模的工业能源，只能满足家庭以及一些特殊需要；水能增长的速度跟不上能耗增长速度，并对生态、生物链产生难以估量的影响；风能、地热能、潮汐能的资源和利用也各有局限，在未来的能源开发中作用不大；生物能倒是一种可以大规模使用的再生能源，但再生速度也难以赶不能源消耗增长的需要。

于是，人们把目光转向了核能，首先寄希望于以原子弹所用的裂变物质铀-235或钚-239进行裂变发电。许多发达国家的核电发展十分迅速，法国的核电能源都占了全部能源的百分之七十多。我国核电发展时间不长，核电运行机组装机容量只占全国发电装机容量的1.59%，累计发电量只占总发电量的2.3%，国家规划要加大发展力度，在今后15年间至少每年要批准建设一座大型核电站。但是，用作核裂变发电的燃料毕竟有限，核污染和核安全虽可以做到有效控制，但总是让人心里不踏实。上世纪80年代前苏联切尔诺贝利核电站事故发生后，就使不少发达国家核电事业的发展停滞了相当长一段时间，直到近几年才有所缓解。

目前，人们正在致力于研究开发可控核聚变发电，其中一个世界性的项目就是“国际热核反应堆”，欧盟和中国、美国、日本、韩国、俄罗斯、印度等国都先后陆续参与，已经过20多年的努力，现正进入艰巨的攻坚阶段。人们对此寄于巨大希望，将它比作“人造太阳”，称之为“21世纪的人传给后代的纪念碑”，并力争在30年到50年之间投入商业化应用。

以这种方式发电目前主要考虑利用从海水中提炼出来的氘和氚作燃料，这种燃料当然十分充足，可以取之不尽，用之不竭。但是，氚本身具有放射性，在氚核反应过程中，伴随核聚变能的产生而产生大量的高能中子，这对核反应装置产生严重的放射性损害，解决这一难题十分困难，因而影响了这一研究开发的进展速度，最好的燃料是氦-3，而地球上的氦-3极为稀缺，估算总量只有几吨到十几吨。

正当人们进行艰苦探索之际，从月球岩土样品的研究中传来喜讯：这些岩土中含有大量的氦-3。

氦-3成为至宝

氦-3是氦的同位素，含有两个质子和一个中子。与氚相比，它是一种清洁、高效、安全的核聚变发电的燃料。它聚变反应的能量大；聚变反应时主要产生高能质子，不会形成强大的中子辐射，对环境保护更为有利；它本身不仅没有放射性，而且反应过程中无缓发中子，无裂变物质，衰变余热小，维修和部件更换更容易，更易于控制，因此受到国际核聚变界的广泛重视。

月球上的氦-3来自太阳风。太阳风由90%的质子（氢核）、7%的高能粒子（氦核）和少量其他元素的原子核组成，氦-3正是太阳风中的高能粒子。月球上没有磁场的干扰和大气层的阻隔，太阳风粒子流能直达月球表面，被月球上的岩土所“吸附”。月球形成已经40多亿年，由于流星和微流星的频繁撞击，月球上的岩土不断翻腾、溅射，在纵向和横向上充分混合，“吸附”了氦-3的岩土也越来越厚。 在月海地区至少有9到10米厚，在月陆地区也有4到5米厚。

月球的直径有3476公里，表面积有3800万平方公里，虽然只有地球表面积的十四分之一，大约相当于中国陆地的四倍，但月球被专家们称为“太阳风粒子收集器”。据测算，月球上的氦-3储量大约有100万吨到500万吨，甚至有人估算有5亿吨。在地球上的大气和天然气中也有少量的氦-3，在核反应中也会产生氦-3，但整个地球上的储量与月球上的储量不可同日而语，所以它对地球人类充满了诱惑力。

据专家们测算，如果在10―15平方公里范围内挖掘并加工深度为3米的月球岩土，就可以提取约1吨的氦-3，足以保证一个功率1000万千瓦的发电机组工作1年。每燃烧1公斤氦-3就可产生19兆瓦的能量，足够供莫斯科市照明用6年多。用美国的航天飞机往返运输，一次可运回20吨液化氦-3，可供美国一年的电力。我国每年大约只需要10吨氦-3，就可以满足全年能源的需要。按照全球目前的能源需求水平，一年有100吨氦-3就能满足全世界的消耗，这些氦-3一年用航天飞机运输三五次就够了。按照这样的推算，月球上的氦-3可以供地球用上几千年甚至上万年。

专家们对在月球上采掘加工氦-3并运回地球发电进行了成本对比分析，得出的结论是在经济上完全划算，因为在发电量相同的情况下，使用月球上的氦-3，其花费只是目前核电站发电成本的10%。如果以目前的石油价格为标准，每吨氦-3价值高达40亿到100亿美元，这真是月球上的无价之宝。

(*^__^*) 嘻嘻……

未来的资源
公元2089年，我来到了北京周口店。这里的环境与80年前已是大不一样。
突然，耳边传来一句话：“你好。”回头一看，半个人影都没有。“是谁？”我不禁紧张起来。嗨，它飞到我的面前。哦，原来是一个机器人。“你叫设么名字？”“万事通。”“那是设么？”“你真老土，这是汽车。”啊！！！！我从来没有见过排烟管不排烟的汽车。”“现在的汽车都是由氢气来支撑的。”“氢气不会污染环境.所以人们不再使用不环保的石油燃料了。”万事通说。它又说：“地球上的化石能源(石油)终究是有限的，为了人类的持续性发展，必须找到其他可替代能源，而风能与氢气就是一个很好的选择。在美国科罗拉多州的博尔德南部的高原上的平旷地带，矗立着四排实验性涡轮机，这些机器在冰雪覆盖的洛矶山脉的映衬下更显得巍为壮观，150英尺的叶片在微风的吹拂下缓慢地旋转着。美国能源部可再生能源实验室的主工程师萨迪•布特菲尔德说：“如果你要选择一个商业涡轮机发电农场，你决不会看中这个地方。但这里却是一个完美的风能实验场地。因为在这里我们可以获得风速为每小时100英里的风能条件。我们通过在这种条件下的实验能很快地知道哪种设计应该淘汰。”1991年，一份政府有关风能的概论作出了如下结论：堪萨斯州、北达科他州和德克萨斯三州有着丰富的风力能源，仅这三个州的风能就可足够满足整个美国的能源需求。今天看来，这项报告不免有些估计过低了。在过去的20年中，风能的价格已经下降了85%，这在很大程度上归功于不断提升的涡轮机效率。政府还制定很多条令来鼓励民众购买利用风力所产生的电能，可以想见在不久的未来使用风力电能必成大势所趋。
我与万事通走了好几个小时，来到了市中心。咦，天气则么一点也不热，好凉快！当然，这可是人造太阳的功劳。 ‘人造太阳’!” “什么? ‘人造太阳’?没看见天上有这么个宝贝呀?” 没等它说完我大惑不解地四处张望. “看把你急的.这是一种能模拟太阳发出巨大能量的新型核电站,不是挂在天上的。”万事通提醒我。.
“那你快给讲讲嘛!”我有些迫不及待了。
“太阳能产生巨大的能源是因为它压力大,温度高,能让几个氢原子核聚合成一个氦原子核,然后放出超大能量,人类把这叫做核聚变。这对太阳来说是小菜一碟。可人类怎么去掌握这么超高温呢?”“氢弹爆炸不就是核聚变吗?我们人类不早就掌握这种本领了吗?”没等它说完我急忙插上话题。
万事通不屑一顾地回答:如果人类真想把核聚变当成新能源的话,比如建个核聚变发电站什么的,能像扔颗氢弹那么容易吗? 氢弹爆炸的核聚变,你控制的了吗?控制不了,又怎么能利用呢?”
我终于明白了,人类需要的,是能够控制的核聚变反应堆，不是一个挂在天上的太阳。
“对,当参加核聚变的燃料被加热到几亿度的高温时,原子里的原子核和电子就分了家,成了带电粒子。而‘托卡马克’装置就是可以将高温高压的带电粒子托举在真空中的磁容器。有了它再高的温度和压力也不怕。”
万事通又说：“海水里有打量的氢原子的同位素—氘。它是进行核聚变的巨大燃料来源。一升海水可以提取30毫克氘。这些氘在核聚变反应中释放的能量相当于燃烧300升汽油。全球海洋中约含有40万亿吨氘,够人类使用上百亿年。来自大海的核聚变能源是清洁、安全、取之不尽的理想能源。像这种‘人造太阳’我国已有几十个了,它们为我们国家发电做出了很大贡献,是能源的主力军。”
我与万事通又走了几千米，浮现在眼前的是一片废墟。
我惊讶了，则么会变成这个样子？万事通说：这里本来是一片世外桃源，可是由于工厂的增多，使这块宝地毁于一旦，也正是这样，石油,电这些能源才会濒临枯竭的边缘，30年来经过不断地努力和改革，才找到了与之替代的能源。
强大的风把我的书吹倒了，原来是一场梦。
如果未来的能源真的是像梦中的那样就好了, 那样既高效又环保,比石油强多了。80年后的能源是什么样的呢?我们国家的人造太阳会研制成功吗?我赶紧查阅相关科技资料，原来我国的托卡马克装置已经有了很大进展,他们用了8年时间,已经造出了一个巨大的容器,可以把稳定的反应时间提高到1000秒,温度达到1亿摄氏度呢.我一定要好好学习,将来当个科学家,专攻‘人造太阳’。也许80年后,当我再遇见万事通时,我将会自豪地告诉它,我国的‘人造太阳’也有我的一份功劳呢。让我们憧憬着那一天早日到来吧！

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