專家們預測,目前磁流體發電在技術上已日趨成熟,隨著超導技術的發展,可望將在90年代廣泛應用在礦物燃料發電站中,這對整個能源發展,促進經濟興旺,必將產生重大影響。
獨出心裁的二元化發電技術
水,常溫下不會爆炸、燃燒,但要超過一定溫度限度,就會分解出氫和氧氣來,這就有產生爆炸的危險。而在火力發電整個過程中,特別是在鍋爐中水被加熱變為蒸汽時,希望溫度越高越好,這樣就可以有較高的壓力推動渦輪機轉動,就是說水的溫度與發電效率直接相關。但也正是這個“界麵”不易控製而易於造成事故。
怎麼辦?既要提高效率,又要不冒風險、保安全。科學家們利用具有特殊熱物理特性的金屬鉀來代替水作為熱介質,就可以解決上述的矛盾。且可事半功倍,由此開發出一種“二元化發電”的新技術。
所謂“二元化發電”的具體技術過程是,首先把金屬鉀在鍋爐中由液態變為氣體,其最高溫度可達水蒸氣的15倍,再把這種特種氣體輸入特殊的汽輪機,之後再進入相當於常規火電站複水器的熱交換器,完成一次回路,即“一元回路”。這種熱交換器金屬鉀氣體又變成液體狀態,在這過程中同時實現二次回路蒸汽發生器的功能,最後推動發電機發電。
這套“史無前例”的技術路線實驗表明,同常規火力發電相比,二元化發電技術具有三大優點:一是發電效率提高一倍;二是燃料消耗量降低1/4;三是二氧化碳、氧化氮、硫磺、灰粉等有害物質排放量相應減少25%。可見,二元化發電新技術具有巨大的經濟效益和社會效益潛力,是具有發展前途的一種先進技術。目前,這種技術仍處於實驗階段,還沒有投入實用的先例。
專用“爆炸”的爆發式發電技術
當今世界科技的進步,使許多能量被發掘出來,從而可以將爆炸能量轉換成電能。科技專家們研究開發出一種叫做“爆炸式發電”的新型發電技術。
所謂“爆發式發電技術”,就是利用電流在金屬筒內的“崩潰”
爆炸產生的動能來發電。目前國際上研製中的爆發式發電裝置有兩種類型,一種叫“聚磁發電機”(MC);一種叫“電磁流體動力發電機”(MHD)。
“聚磁發電機”一般都由一個特種金屬筒和聯接電負載的同軸感應線圈組成。引爆前,先由特殊電容器向“MC”係統充電,當電流在回路中達到“頂峰”時,就像汽車發動機火花塞那樣,依靠超過一定數值的高壓電離空氣,而在金屬筒內發生強烈爆炸。爆炸產生的能量使金屬筒和感應線圈之間產生高濃縮磁場。這樣,動能就被轉換為電磁能,從而可以發電。這種發電機威力極大,但爆發過程隻是一次性“發射”。因此,如何保證連續爆炸,還有待進一步研究,要真正進入實用化,尚需繼續鑽研。
“電磁流體動力發電機”的發電原理則與“MC”根本不同,它是利用爆炸力使等離子體在磁場中高速運動獲得電能。這種發電機一般體積比較小,雖然產生的能量也較小些,但它能夠高頻率地反複連續爆發,從而能使電流源源不斷地產生。
利用爆炸能量進行發電的設想,最早是第二次世界大戰結束後美軍科學家提出來的。但是,他們並沒有從事實際的研究工作,而真正的開創者,是諾貝爾獎金獲得者、著名前蘇聯科學家薩科哈羅夫院士。早在1966年他就設計、實驗了聚磁式發電機,並得出試驗結果。此後,美國和前蘇聯之間才正式開始爭先恐後地展開了研究開發工作。到1972年,日本也加入了對這一高技術的基礎研究行列。
自1985年以來,日本國家工業化學研究室等一些科學機構和工業公司,進一步組織起來聯合研究開發這種新式發電技術。他們在研究中發現這種發電很適用於特殊裝備上,因而計劃把它應用到一種新式火箭發射裝置上;並正著手研製一種依靠爆發式發電機提供能源的“電磁加速係統”。據說這個係統將會產生比有370萬個大氣壓的地心壓力還要大幾倍的推力。1990年以來,日本的研究工作已在幾個關鍵技術上有了新的突破。據專家們預測,這項高技術不久將會轉變為又一新型發電技術,使“爆炸”成為人們喜愛而不是懼怕的一種巨大能量。
別開生麵的鐵電體換能發電技術
又是一種利用爆炸發電的高技術!這種鐵電體爆電換能發電技術,與前麵談的磁能爆炸發電不同,它另辟蹊徑,別開生麵。