更先进的发电技术

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所属分类:科学故事
摘要

你是否知道,现在的火力发电要白白损失70%的能量,也就是说,燃烧100千克煤,最多只有30千克煤真正被利用,其余70千克浪费掉了?很多年以来,各国科学家一直在寻找能够提高发电效率的方法,经过长期努力,终于找到了磁流体发电的方法。磁流体发电,通俗地讲,就是使气体在磁场作用下发电。我们知道,金属是导电的,那是因为金属导体内有自由移动的电子,所以,发电机通过用金属做成的线圈,在磁场内转动,就会发出电来。可是,气体是绝缘体,气体的流动是气体分子在运动,分子内的电子受原子核的“约束&rdquo

  你是否知道,现在的火力发电要白白损失70%的能量,也就是说,燃烧100千克煤,最多只有30千克煤真正被利用,其余70千克浪费掉了?很多年以来,各国科学家一直在寻找能够提高发电效率的方法,经过长期努力,终于找到了磁流体发电的方法。

  磁流体发电,通俗地讲,就是使气体在磁场作用下发电。我们知道,金属是导电的,那是因为金属导体内有自由移动的电子,所以,发电机通过用金属做成的线圈,在磁场内转动,就会发出电来。可是,气体是绝缘体,气体的流动是气体分子在运动,分子内的电子受原子核的“约束”,不能自由移动,所以,怎么能利用气体发电呢?

  科学家们研制的磁流体发电机使用的气体是经过高温处理的气体。在高温下,一般气体都会发生电离,也就是组成气体分子的每一个原子,它们外层电子不再受原子核的约束,而能自由自在地向各个方向移动。气体就从不导电的绝缘体变成了导电的流体,当它们高速经过强磁场时就会发出电来。

  普通气体大约在7000℃以上才能变成磁流体发电所需的导电气体。经过科学家的研究,找到了“种子物质”钾、钠、铯等,如果撒下少量的这种物质,就可以在3000℃的高温下使气体成为导电气体。由于现在开发的地热、海洋热等还不能产生几千度的高温,只能用煤、石油、天然气等化石燃料,所以,目前的磁流体发电又叫燃煤磁流体发电。只有随着高温原子核反应堆技术的发展,核燃料的废热得到充分利用时,才能实现原子核磁流体发电。磁流体发电是一种直接的发电方式,它的排气温度很高,可以用排出的废气来产生高温高压的蒸汽,推动汽轮机,带动普通发电机发电,它的发电效率可以达到60%,从而节约了大量的能源。

  磁流体发电同火力发电相比,除了热效率高外,还有很多优点。它的发电机组结构紧凑,没有高速转动部件,所以体积小,结构很简单,使用寿命长。磁流体发电机启动很迅速,从点火到大量发电,仅仅需要几十秒钟,要使它停止运动,也只需很短的时间。

  现在,磁流体发电的基础研究已基本结束,进入了工业性试验的阶段,尽管如此,磁流体发电机还有许多问题有待进一步解决。 

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