五一书院 通过搜索各大小说站为您自动抓取各类小说的最快更新供您阅读!

你当然可以用电力来生产热能。我们现在已经在使用电炉和电窑了,现代电弧炉已经被用于生产铸铁和回收钢材。问题并不在于电能可否转化为热能,只不过,有意义的工业化生产需要巨量能源的支持,如果仅仅使用可再生能源发电作为热能来源,比如风力和水力,会相当捉襟见肘。

另一种可能思路是直接用太阳能生产高温。比起对光伏板的依赖,太阳能聚热农场可以用巨大的镜子把阳光的射线集中于一小点。用这种方式集中的热能可以用来驱动特定的化学或工业过程,或者制造蒸汽,驱动发电机。但尽管如此,这一系统仍然很难(比如说)产生融铁鼓风炉内部所需要的高温。此外显而易见的是,太阳能聚热的能效还重度依赖当地的气候。

很遗憾,要想产生现代工业所需的“白热”,除了烧东西,我们还真没有太多好选择。

但是,那并不意味着我们必须得烧化石能源。

燃烧的的力量:能不能重返木材时代?

让我们快速回顾下现代工业的“史前时期”。在用上煤之前很久,木炭就已经被广泛使用来融化金属。它其实在很多方面更有优势:比煤烧起来温度更高,杂质还少得多。实际上,煤的杂质是延缓了工业革命进程的主要因素之一——在燃烧过程中释放出来的杂质会污染加热中的产品。在融化过程中,硫杂质会渗入融化的铁,从而使成品脆而易碎,造成使用时的安全问题。人们花了很长时间解决工业生产中怎样应用煤的问题,而在这一段历史时期中,木炭的表现相当完美。

但是接下来,我们就不用木炭了。回头看看,这有点可惜。只要木炭来自可持续来源,那它本质上就是碳中性的,因为它并没有往大气里排放新的碳——虽然这对早期工业化文明而言倒也不是值得担忧的事情。

不过以木炭为基础的工业并没有全部消亡。事实上,它在巴西活了下来而且有复兴之势。由于丰富的铁矿储备和稀缺的煤矿,巴西是世界第一大的木炭生产国,也是第九大钢铁生产国,这并不是什么小作坊式的工业生产,所以巴西案例给我们的思想实验提供了一个鼓舞人心的例子。

巴西用来制造木炭的树木主要是速生桉类,是专门为此目的培育的。传统造炭的方法是把砍好自然风干的木头垒成圆顶状的一堆,让木头闷烧的同时,用草皮或土壤覆盖以隔绝空气流动。巴西企业把这一传统技艺的规模大大扩增,使其可以用于工业化生产。风干的木块被堆放在低矮的圆柱形砖石窑里,排成长列以便于依序装卸。最大的生产点可以容纳上百个这样的窑,置入木材后就封闭出入口,从上方点燃。

木炭生产技术,实际上是在窑内部保留刚够反应所需的空气。需要有足够的燃烧热,产生足以驱走湿气和可挥发物质的热量,并对木材进行热解,但热量不能高到把木头直接烧成一堆灰。窑的管理人员需要随时监视燃烧状态,细心监视窑口排出的烟,随时用粘土打开或者封上通风口来调节整个过程。

欲速则不达,这种严格控制闷烧的低温炼炭方法大约需要一周的时间。以此为基础的同类方法已经沿用千年,但这样生产出来的燃料的用途十分现代。巴西制造的木炭被装车运出森林,输送到鼓风炉,把矿石炼成生铁,后者是现代大规模生产钢材的基本原料。这些“巴西制造”出口到世界各国,在那里被加工成了汽车、水槽、浴缸和厨房用品。

大约三分之二的巴西产木炭来自可持续的种植体系,所以木炭的现代用途有“绿色钢材”的美誉。遗憾的是是剩下三分之一是来自非可持续的原生林砍伐。尽管如此,巴西案例的确提供了一个榜样:在化石能源之外,我们还有什么路径可以供应现代文明所需的原材料。

此外,木材气化可能也是一种相关的选择。使用木材来提供热能和人类的历史一样久远,而仅仅燃烧木头只利用了它三分之一的能量;其他能量则随着气体和蒸汽在燃烧过程中的释放而随风飘散了。在适当的条件下,就算烟也是可燃的。我们不想浪费它。

推动木材的热解并收集产生的气体,比单纯的燃烧更好。如果你点燃一根火柴,就能观察到这一基本原理:明亮的火焰并不直接出现在木头上:它飘舞在火柴梗之上,两者之间有一道清晰的间隔,火焰实际上是由热解的木头所提供的热量支持的,而气体只有在和空气中的氧气相结合时才燃烧。近距离看一根火柴可好玩了。

为了在受控条件下释放出这些气体,我们得在一个密闭容器里头烤木头。氧气受到严格控制,这样木头不会直接着火。它会发生一种称为高温分解的复杂化学分子分解过程,然后容器底部的这团高温碳化的木炭和分解后的产物进行反应,产生一氧化碳和氢这样的可燃气体。

这样合成的“发生炉煤气”是一种多才多艺的燃料:它可以储藏或经由管道运输,用于街灯或者供暖系统,也可以用于复杂的机械如内燃机。二战汽油短缺时期,世界各地有百万辆以上的木材气汽车保障了民间运输的运作。在占领时期的丹麦,有95%以上的农机、卡车和渔船是由木材气驱动的。大约三公斤木材(取决于它的干燥程度和密度)内含的能量和一升汽油差不多,而气动力汽车的能耗单位是英里/每公斤木材而不是英里/每加仑。战时的气动力汽车大约每公斤木材能行驶1.5英里,今天的设计则在此基础上做了进一步的改进。

小主,这个章节后面还有哦^.^,请点击下一页继续阅读,后面更精彩!

喜欢深空之下请大家收藏:(www.51yuan.net)深空之下五一书院更新速度全网最快。

五一书院推荐阅读: 四维秘钥逆行诸天万界Insular:第一面墙开局一个亚空间未来世界超级星联网络诸天特派员我不是至高神从影视世界学习技能灵气复苏,我从种田开始修仙我当异常生物管理员那些年星际内卷王无限之战斗不止深空之流浪舰队轮盘世界末世之全能大师诸界末日在线我和我的冒险团诸天万界反派聊天群从宇宙飞船开始寂静杀戮主神调查员我有一百个分身这个沙盒游戏不靠谱诸天:从武林外传开始狩魔手记末世猎魔场进化:无限复制深空之下养了一屋执念美漫之奥斯本巨型企业
五一书院搜藏榜: 未来世界超级星联网络诸天特派员我不是至高神四维秘钥全球进入大航海时代从影视世界学习技能狂蟒之灾从姑获鸟开始七步之内又准又快关于空间乱写剧本怎么办的一些事开局推演灵气复苏旧神复苏:我不想放牧神灵无限沸腾神枪手艾文影视世界的战锤神座从大王饶命开始的无限之旅百岁的我,从探索荒星开始崛起末世我的战车贼牛逼诸天:剑行影视世界:我真不是好人末日蟑螂无限位面大抽奖暗黑修道院棋之一道无垠的战线从漫威开始传道未来天王克苏鲁模拟器从美漫开始的传奇人生灵气复苏,我从种田开始修仙
五一书院最新小说: 从锦衣卫开始横推诸天诡异修仙:从杀死自己开始最终圣助者龙腾天寰漫威里的逗比修真者探员行尸走肉之我是卡尔美漫之奥斯本巨型企业孤星海王诸天:从武林外传开始智械危机:从黑客帝国开始开局震震果实奥特曼从变成光开始我举报了诸天万界重启狼生:我能望见进化路线无限之战斗不止末日危机穿越姿势是不是不对啊!诸天游戏:我的卡牌不一般超神学院之帝主网游之开局一个地图挂影视世界签到系统无限均衡重建星门末世进化之起源我在漫威开酒店我的模拟游戏不对劲升级之神影视世界从匆匆那年开始怎么系统越来越多某美漫的超级玩家全球领主游戏:百倍人口