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  • 1 # 檸檬愛民謠

    “放射性同位素溫差發電器”也被叫做“核電池”或“原子能電池”。這種溫差發電器是由一些效能優異的半導體材料,如碲化鉍、碲化鉛、鍺矽合金和硒族化合物等,把許多材料串聯起來組成。另外還得有一個合適的熱源和換能器,在熱源和換能器之間形成溫差才可發電。兩片不同材料(半導體或金屬)具有溫差的物體接近時,有兩種方式可以形成“熱”傳遞。或者說形成分子運動速度傳遞。第一是分子碰撞,溫度低的速度慢,能量低。溫度高的速度快。兩者結合再一起,最終形成“中和”。第二種是“熱輻射”,也就是“電磁輻射”。只是這種電磁輻射的波長要比可見光長一些,但溫度高時發出的輻射就是“可見光”了。所以說在空間內“電磁輻射”是能量傳遞的最基本形式。物體只要在絕對零度以上就能向外界發射“電磁輻射”線。只是不同物體在不同溫度下,電磁輻射的強度不同。溫差就是指兩種物體在接觸時電磁輻射強度有差別。即物體間存在電磁場強度差別,即存在“電位差”或者說存在“電動勢”,導線可以理解為“等勢體”。這樣溫度不同的物體間接一導線,即會有“電流”產生。放射性同位素溫差發電器的熱源是放射性同位素。它們在蛻變過程中會不斷以具有熱能的射線的形式,向外放出比一般物質大得多的能量。這種很大的能量有兩個令人喜愛的特點。一是蛻變時放出的能量大小、速度,不受外界環境中的溫度、化學反應、壓力、電磁場的影響,因此,放射性同位素溫差發電器以抗干擾性強和工作準確可靠而著稱。另一個特點是蛻變時間很長,這決定了核電池可長期使用。放射性同位素溫差發電器採用的放射性同位素來主要有鍶-90(Sr-90,半衰期為28年)、鈽-238(Pu-238,半衰期89.6年)、釙-210(Po-210半衰期為138.4天)等長半衰期的同位素。將它製成圓柱形電池。燃料放在電池中心,周圍用熱電元件包覆,放射性同位素發射高能量的α射線,在熱電元件中將熱量轉化成電流。放射性同位素溫差發電器的核心是換能器。目前常用的換能器叫靜態熱電換能器,它利用熱電偶的原理在不同的金屬中產生電位差,從而發電。它的優點是可以做得很小,只是效率頗低,目前熱利用率只有10%~20%,大部分熱能被浪費掉。 在醫學上,放射性同位素電池已用於心臟起搏器和人工心臟。它們的能源要求精細可靠,以便能放入患者胸腔內長期使用。以前在無法解決能源問題時,人們只能把能源放在體外,但連結體外到體內的管線卻成了重要的感染渠道,很是使人頭疼。現在可好了,眼下植入人體內的微型核電池以鉭鉑合金作外殼,內裝150毫克鈽238,整個電池只有 160克重,體積僅 18立方毫米。它可以連續使用10年以上。 ------------- 如果我回答對你有幫助,請關注我一下。或有其他問題也可以關注我,給我發私信

  • 2 # 大臉榮

    空氣發電技術被稱為空氣壓縮能源儲存技術(CAES),其原理大致如下:利用空氣壓縮機,將大自然之中的空氣吸收壓縮成密度、高壓力大的有效氣壓資源,並儲存穩壓。到需要使用時再透過放氣閥門和輸氣管道向氣輪機內排放,衝動氣輪機葉輪運轉並拖動發電機轉子運轉而發電。

    技術的發展開發

    早在1978年,德國下薩克森州就建成了世界上第一座空氣發電站,兩個位於地下658米和800米的儲氣站是兩個廢棄的鹽礦礦井。這兩個儲氣站的儲氣量為31萬立方米,最大承受壓力為70巴,足夠供功率290兆瓦的發電機組工作3小時。除此以外,在美國亞拉巴馬州也有一個類似的電站,據說美國將要對其進行改造,並將建造一系列新型空氣發電站。如,將於2003年併網的 Norton電站就是利用廢棄的鹼礦礦井,它深入地下800米,儲氣量達900萬立方米,可發電2700兆瓦,相當於二個大型核電站的峰值發電量,可滿足68萬戶居民的兩天用電。

    能源專家對空氣發電前景看好,該技術除了能作為應急電站外,也是一種潔淨能源的獲取辦法,如果將其與風力發電機組合使用,它將開闢了一條全新的提供能源的新途徑。一個風力發電機群加上壓縮空氣電站,無論從技術、還是從經濟角度看,均可以與油、燃氣、煤或核能一比高下。如中國的內蒙地區,風力資源豐富,建造風力發電機群,加上空氣電站,將有取之不盡的能源。

    為保證能提供充足的電能,一般在設計風力發電站時需考慮各種因素,如,建造一個50兆瓦的電站,並不是說由50臺1兆瓦的風力發電機簡單並聯,這只是指在最佳風源的情況下能夠實現,但如果風速降低,其功率可能只能達到25兆瓦,因此,建造時需要安裝100颱風力發電機,這樣,即使在風速較低時仍能提供足夠的電能。風速高時,同時工作會出現電力過剩情況,這時就可以將空氣壓縮排地下儲氣站,到需要時再放出[1] 。

    發展前景

    空氣發電技術還少有人問津,原因是礦物能源的價格太低,以致人們還無需去考慮。一旦礦物能源耗盡,政府對二氧化碳排放標準嚴加限制,對潔淨能源的需求就會驟然而升。當然,空氣發電也並非是零排放,但與熱力發電相比,僅是它的二十分之一,每度電的二氧化碳排放量為10至15克。如果該技術能夠投入使用,那麼它將是生態能源領域的一項新突破[1] 。

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