第227章 飛艇試飛2
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徐拓開始科普:“首先,氦氣是不可再生資源啊。彼得·沃澤斯是劍橋大學化學家、皇家化學學會會員。他在皇家學會聖誕講座中強調,如果氦氣繼續浪費在節日和聚會的氣球裏麵,在三十到五十年之後會帶來“嚴重問題”,因為氦氣沒有廉價合成渠道,而一旦進入大氣層就回不來了。氦氣在醫院中以液氦形態用於冷卻mri的超導磁鐵,還用於和氧氣混合製造人工空氣。這些醫學應用已經拯救了諸多生命。除了醫學領域,它還用來冷卻許多重要設備,用作惰性氣體保護敏感電子元件,還有航天領域的諸多應用。
但是,作為一種單質氣體,氦氣是無論如何也沒辦法以廉價方式人工合成的,拿高速質子去撞擊鋰或者硼的成本低不了;而它雖然是宇宙中第二多的元素,但是因為太輕,地球引力場拉不住它,在大氣層中的含量極低,無法從空氣中收集,據估計就算全世界的空氣冷凝廠都轉行生產氦氣,產量也隻能滿足全世界需求的1%。目前地球上現存的氦氣實際上幾乎全部都來自放射性氣礦藏中氦氣的含量可高達7%。但是和石油天然氣不同,對氦氣的開采和利用顯然沒有那麽精打細算元素的衰變,而唯一的工業生產渠道也隻有開采衰變後被困在地下的氦氣,全世界75%的氦氣來自利堅國國。
”
這完全超出了路宇的想象,路宇一點也插不上嘴,隻能看著徐拓繼續。
徐拓:“尤其坑爹的是利堅國聯邦氦氣儲備這件事情。這個氦氣儲備庫占據了全世界氦氣儲量的30%,當年(1925)是作為飛艇的戰略儲備而建立的,但是現在飛艇幾乎退出軍事用途,而這個儲備庫耗費了大量維護經費,使得國會決議在2015年之前賣掉其中全部的氦氣,然後將整個儲備庫廢置。這項決定使得現在國際市場的氦氣極其廉價,大家都不覺得這是重要的物資。這也是為什麽目前市場的氦氣價格比較便宜。彼得·沃澤斯說:“如果我們再繼續把氦氣浪費在氣球這樣的非必需品上,任其飄到空中,50年之後,我們的子孫大概會這麽說,‘難以置信,他們竟然用氦氣這麽寶貴的資源充氣球玩兒!’支持保護氦氣資源的還有諾貝爾物理獎得主robert richardson,他建議現行的氦氣價格應該翻上20倍。”
路宇說:“所以說,飛艇的使用成本會隨著時間的推移而逐漸的長高。”
徐拓點點頭。
路宇問:“那你把氦氣的成本算上去了嗎?”
徐拓搖搖頭,說:“這肯定不會算上去,那不是主動降低作品的評分。”
路宇:“看來以後得找其他的物質來代替氦氣的作用。”
徐拓搖搖頭說:“沒那麽容易啊!在工業上麵,氦氣有幾個用途基本是不可替代的:
1.氦氣的惰性及高傳熱性,用在金屬焊接上作為保護氣,比如純鋁或鋁合金焊接,必須使用氦氣+氬氣的混合氣才能保證焊縫完整。鋁合金的應用,(高鐵),動車我們最熟了;2.氦氣添加入汽車安全氣囊,也是保證安全必須。目前,這個也是最大的一個消耗氦氣的領域;3.高科技就不用說了,隻有氦氣才能提供接近於絕對低溫的環境。之前歐洲大型強子對撞機lhc就是因為液氦係統泄漏,導致延誤;4.在激光行業,添加氦氣的組分氣是必須的。總的來說,氦氣廣泛應用於軍工、科研、石化、製冷、醫療、半導體、管道檢漏、超導實驗、金屬製造、深海潛水、高精度焊接、光電子產品生產等。”
徐拓將車開入夏閩大學的校園,放緩速度接著重回舊題:“製備氦氣有四種方法:1、冷凝法:天然氣提氦在工業上采用冷凝法該法工藝包括天然氣的預處理淨化、粗氦製取及氦的精製等工序,製得99.99%的純氦氣。
2、空分法:一般采用分凝法從空氣裝置中提取粗氦、氖混合氣,由粗氦、氖混合氣製純氦、氖混合氣經分離及純化,製得99.99%的純氦氣。
3、氫液化法:工業上采用氫液化法從合成氨尾氣中提氦。該法工藝是低溫吸附清除氮、精餾得到粗氦加氧催化除氫及氦的純化,製得99.99%的純氦氣。
4、高純氦法:將99.99%的純氦進一步用活性炭吸附純化製得99.9999%的高純氦氣。
但是都需要先天的地理條件,或者有著極高的製備難度。因為空氣中含量極低,液化提取成本太高,所以我國一般會購買氦氣。除了利堅國外,毛熊國和卡塔爾的氣田開采量大,目前夏國的氦氣,基本是進口。大量的氦氣,使用液化tank(液態)或tube trailer(高壓基裝鋼瓶)運進來。居然有不小的比例使用在廣告氦(就是氣球),真是沒天理啊!”
徐拓最後感歎了一句,將車停下來,路宇發現車已經開到了夏閩大學機械學院的門口。
其實路宇心中還有一個疑問,既然講述了氦氣這麽長時間為什麽不幹脆利用氫氣來代替氦氣呢?確實氦氣是比較難以製取的,但是相對於氦氣氫氣的製備就比較簡單,成本也比較低廉。
徐拓和路宇進入機械學院,徐拓輕車熟路的到了一個房間,跟李娜的老師打好招呼,做好登記。和路宇一起用小車將一鋼瓶的氦氣運到車上。
開車將所有的東西運到夏閩大學的操場準備進行試飛試驗。
徐拓將橡皮膠管插在飛艇的氣囊充氣口上,另外一頭接在充滿氦氣的鋼瓶上,不一會兒,飛艇的氣囊就漲了起來,出現了飛艇的雛形,好在這時候還沒都少人來到操場,所以沒有人注意到這個龐然大物的誕生。
插在地上的地基與飛艇相連的繩子被繃得直直的。
稍稍的刮來一陣風,飛艇就被風刮的偏向風向的方向。這就是飛艇,熱氣球這一類航空器的不足之處,外界環境稍稍有一點變換,航空器就會受很大的影響。(WWW.101novel.com)