冰雪有大用

●顏士州

近百年來(lái)，世界工業(yè)化進(jìn)程加速，石油、天然氣、煤炭的耗用量與日俱增。然而，地球上這些能源的儲(chǔ)量有限，總有一天會(huì)枯竭。為此，科學(xué)家們正在千方百計(jì)為21世紀(jì)尋找新能源。

大千世界，無(wú)奇不有。2017年5月18日，我國(guó)在南海1266米海底以下200米的海床中試采可燃冰獲得成功，使得我國(guó)的可燃冰開采技術(shù)領(lǐng)跑世界。可燃冰是一種環(huán)保新能源，它是一種奇特的冰塊，能像煤塊一樣直接燃燒。冰能燃燒？真令人不可思議!有道是水火不相容，水乃滅火之物，更何況冰。然而，科學(xué)家們經(jīng)過(guò)取樣分析，發(fā)現(xiàn)了其中奧秘：原來(lái)這種冰主要是由水分子和烴類氣體分子（主要是可燃的甲烷）組成，是在一定條件下由水和天然氣在中高壓和低溫條件下混合時(shí)候組成的類冰籠形結(jié)晶化合物。當(dāng)溫度很低時(shí)，它的外觀跟普通冰一模一樣；但當(dāng)溫度升高或壓強(qiáng)降低時(shí)，內(nèi)部的甲烷氣體便大量逸出，它便趨于崩解。

據(jù)科學(xué)家估計(jì)，地球上可燃冰礦的蘊(yùn)藏量十分驚人，可能是煤、石油和天然氣的總能量的3倍。如果能將地球上所有冰礦都開采出來(lái)，人類就無(wú)須再為石油煤炭資源日趨匱乏而憂心忡忡，世界能源危機(jī)也許將不復(fù)存在了。

其實(shí)很久以前，古人就已懂得冰雪可以用來(lái)制冷。每年冬季，他們鑿取江湖河川的冰塊，貯藏于地下冰窖里，保存到翌年夏季備用。早在戰(zhàn)國(guó)時(shí)代，秦國(guó)就建造過(guò)專供王室成員消暑用的冰宮，宮里設(shè)置許多巨大的空心銅柱，柱內(nèi)放入從冰窖取來(lái)的冰塊，使宮內(nèi)變得涼爽宜人。在南宋京城臨安(今杭州)，每逢盛夏酷暑來(lái)臨，皇宮中便抬進(jìn)數(shù)十只巨大的金盆，盆中堆滿冰塊，于是，盡管宮外赤日炎炎似火燒，宮里依然涼氣習(xí)習(xí)如深秋。

跟近代空調(diào)相比，冰雪制冷能節(jié)省許多電能。因此，在空調(diào)普及的今天，冰雪制冷重新受到科學(xué)家青睞。不久前，美國(guó)普林斯頓大學(xué)的科學(xué)家們將5000噸冬雪保存到夏天，利用它釋放的“冷能”為一座大樓進(jìn)行制冷；日本科學(xué)家也打算在炎熱的夏季，將融化的雪水通過(guò)管道輸送到大樓的每個(gè)房間，借以降低室溫；日本的一個(gè)農(nóng)業(yè)試驗(yàn)場(chǎng)則在糧食蔬菜庫(kù)房周圍，堆起厚厚的積雪，使室溫保持在0℃左右，數(shù)個(gè)月后，貯存的谷物、蔬菜完好如初。

在人類科學(xué)技術(shù)發(fā)展史上，大膽的設(shè)想往往能推動(dòng)科技進(jìn)步，并最終變成累累碩果。面對(duì)日益嚴(yán)重的能源危機(jī)，科學(xué)家還“異想天開”地提出利用冰雪發(fā)電的設(shè)想。

日本秋田大學(xué)的科學(xué)家們則別出心裁地提出另一種利用積雪發(fā)電的方案，在白雪皚皚的山上安裝冷凝器，在山腳下設(shè)置蒸發(fā)器，兩者再用兩根長(zhǎng)管子互相連接起來(lái)，并抽出管內(nèi)空氣，注入制冷劑氟利昂。然后，將附近工廠的余熱廢水引到蒸發(fā)器四周。因?yàn)榉汉堋芭聼帷?，即使?℃以下的低溫環(huán)境，它也會(huì)不煮自沸，所以液態(tài)氟利昂在蒸發(fā)器里急劇沸騰汽化，強(qiáng)大的氣流沿著管道上沖，把設(shè)在管道中部的汽輪發(fā)電機(jī)沖擊得“呼呼”飛轉(zhuǎn)，霎時(shí)間，電力就輸送出來(lái)了。發(fā)過(guò)電的氟利昂氣體繼續(xù)向上，進(jìn)入山上冷凝器，被周圍溫度極低的積雪冷卻，凝結(jié)成液體，再沿另一根管道返回地面蒸發(fā)器。如此周而復(fù)始，不斷循環(huán)，電力也就源源不斷了。

如果冰雪發(fā)電的設(shè)想能正式付諸實(shí)現(xiàn)，那么，地球上的巍巍冰山、茫茫雪原將變成人類的又一種新能源。很多時(shí)候，我們對(duì)身邊的事物總是熟視無(wú)睹，往往忽略它的價(jià)值，然而一旦利用起來(lái)，你會(huì)得到意想不到的收獲。