沒事兒就花錢往天上打火箭,跟普通老百姓有什麼關係?_風聞
知危-知危官方账号-2021-04-29 21:57
本文首發於微信公眾號“李大大餅”
Hey,各位,我是大餅~
今天最大的新聞,大概就是長五B火箭把天和號核心艙成功送入了預定軌道,為中國的空間站計劃打下了基礎。
每到這個時候,一定有不少人疑惑的問**“ 費這麼大勁兒,花這麼些錢往天上送東西到底有啥用啊? ”**
同時,會有另一部分人站出來跟你説 “ 當然有用啦,帶來了很多的衍生技術,脱水蔬菜、紙尿褲、太陽能發電、淨水系統、吹塑成型技術,都是脱胎於航天技術的 ”。
**就這些回答吧,老掉牙了,**聽的都膩死了,今天跟大家隨便説幾個不一樣的~
首先,我們也説太陽能發電,這個太陽能發電跟你想象中的、常見的太陽能發電不一樣
現在一般場景下所説的太陽能發電,都是光伏發電,利用光電效應中的光電轉化來發電。
光伏發電
光伏發電吧,看起來挺美好的,但是實際上並沒有很環保。。。
生產一塊 1m×1.5m 的太陽能板要燃燒 40 公斤煤。
與此同時,光伏發電這個東西現在的效率並沒有很高,**如果直接把這 40 公斤煤用火電的形式發電,**所產生的電量需要這塊太陽能板發電發一年才能才能達到。。。
不過一塊太陽能電池板能保持巔峯狀態運行好幾年甚至十年,看起來也還是划得來的對不對?
其實在環保上依然划不來,因為太陽能電池板的生產過程中除了消耗能源,還會產生大量的污染,包括總碳、高濃度的氟化物等等。
等這些太陽能電池板到了壽命末期的時候,又是一波新的污染。。。
最後呢, 這種光伏發電發出來的電也有缺點,人們的用電高峯在晚上,但是晚上太陽它不出來,就發不了,不是適時發電。另外即便是白天,由於天氣原因,光伏發電的輸出也不會恆定,這樣的電會對電網造成困擾,併網難度大。
下面,我們隆重請出太能發電新選手 —— 光熱發電。
之前我曾經在別的文章説過,現代發電技術無論火電還是核電,本質意義上都是在燒鍋爐,用不同的能源把水燒開然後推動蒸汽輪機組發電。
這個光熱發電也是一樣,他用太陽燒鍋爐
這設備看着非常魔幻,像科幻電影裏的東西
這玩意兒的原理呢,簡單來講就是整上千面大鏡子,集中照射中間的集熱塔,温度可達上千,集熱塔會將塔內儲存的熔鹽進行加熱,這些熱量最後會拿去燒鍋爐。
從環保角度來講,鏡子比太陽能板可環保多了,報廢之後主要成份也是玻璃,污染性沒有很大。
從電能的優質程度來講,熔鹽是可以儲熱並且緩釋熱量的,雖然晚上沒太陽,但白天存的熱量足矣在夜間也進行發電,並且由於熱量的釋放可控,它的輸出功率也是相對恆定的,電能可以更好的併入電網。
你可能會問我,這跟航天有個毛的關係?
還真就有挺大關係,因為集熱塔上的集熱裝備需要非常穩定的長時間耐高温,並且這套設備還要有良好的熱能控制,以便於恆定的功率輸出。
這是航天材料科學的老本行啊
航天器的工作環境從 -200 度到 10000 度之間都有,中國航天在集熱裝備這一塊帶幹不幹十來年了,老早就開始做集熱管搞熱水器了,技術非常的成熟,處於世界先進水平。
青海的光熱電站前期試驗項目,就是中航科工旗下公司協助完成的。
説到集熱,就不得不順帶提一嘴隔熱,隔熱也是航天的老本行,載人航天器回地球的時候跟空氣摩的呲呲冒火,裏面的人還能活蹦亂跳的,完全得益於航天技術中的耐火材料。
航天科工現在已經開始把這玩意兒民用化了,用來做建築材料,材料在經過 2000 度火焰沖刷後,背部温度不會超過 50 度。
除了耐火材料,航天技術還帶來了很多的特種合金材料,應用非常廣泛,比如火車和地鐵。
現在很多地鐵供電系統的供電軌道( 接觸軌 )就是由航天科工提供的。
地鐵從接觸軌上獲取電能
以地鐵的工況來講,供電軌要在十分耐摩擦的情況下能保證導電性好、載流穩定,這又是航天技術的老本行,現在航天科工在這方面的技術也達到了世界先進水平,可以做到完全替代進口產品。
除了材料呢,航天技術有一塊非常重要的地方就是 “ 密封件 ”,大家都知道太空是真空的, 那麼為了保證宇航員的安全,航天器的密封就必須十分的好。
那麼密封件有什麼用呢?
密封做得好,就可以在地球上人為創造真空環境。
密封環境對現代工業來講非常的重要,比如很多材料在製作時是需要真空環境來改性的,很多材料的表面處理也是需要真空環境的。
比如激光脈衝沉積鍍膜,我讀大學的時候學院裏就有老師在搞這個,我老師辦公室隔壁就有一個激光脈衝沉積鍍膜實驗室。
這個技術跟傳統的氣相沉積法相比,可以製造出更理想的表面沉積鍍膜,但是這個東西是需要比較好的真空環境的。
而航天科工,就可以提供相應的真空裝備~
然後我再説一個你肯定想不到的航天技術民用應用,那就是各種泵,包括滅火的消防泵
火箭發射的時候,需要泵源源不斷的把燃料泵到燃燒室從而獲得推力,這種泵 1 秒就可以把半噸的燃料和氧化劑泵到燃料室。
於是,航天科工推出了。。。各種各樣的消防泵~
只要水量管夠,你可勁兒呲
除了消防泵,他們還搞油泵來做輸油,甚至是 。。。
給南水北調做超級大的泵 
得益於航天器飛行相關的研究過程中掌握的流體力學技術,他們還會去做水力發電中的水輪機發電機組。
另外,航天是一項很 “ 摳門 ” 的事兒,帶上天的能源是有限的,要想辦法把所有帶上去的能源盡其所能的利用而不是浪費掉,所以,他們還搞出了各種提高利用率的東西。
空壓機餘熱利用
不只是對資源進行極致的利用,航天過程中,還需要對各種各樣的參數進行系統、科學、高精度的控制。
所以,他們還衍生開發出了各種各樣的工業控制系統。
循環水系統
過程控制系統
以及各種各樣的反應裝置 ↓
這裏面的丙烯酸反應器,全世界只有兩家公司掌握了製造技術,一個在德國,另一個就是航天科工旗下的公司。
類似反應裝置的產品,還有各種各樣的結晶裝置 ↓
前面提到的這些東西,在化工、生物、製藥等領域是基石般的存在。
現在,你還會覺得搞航天沒有用嗎?
能源、材料、化工、醫藥等各種各樣的領域都有來自於航空工業技術的下放。
其實,往天上越打越多、越打越高的火箭。
某種意義上,是在把你的生活水平越打越高。