國務(wù)院關(guān)于印發(fā)《2024—2025年節(jié)能降碳行動(dòng)方案》的通知
月球上那些值得開發(fā)利用的能源,你都了解嗎?
月球上那些值得開發(fā)利用的能源,你都了解嗎?一年一度的中秋佳節(jié)將至,當(dāng)我們抬頭賞月,享受親友團(tuán)聚的歡樂時(shí)光時(shí),溫習(xí)關(guān)于月亮的各種趣致傳說。不過,月亮上沒有嫦娥和玉兔,只有冰冷的砂石土
一年一度的中秋佳節(jié)將至,當(dāng)我們抬頭賞月,享受親友團(tuán)聚的歡樂時(shí)光時(shí),溫習(xí)關(guān)于月亮的各種趣致傳說。不過,月亮上沒有嫦娥和玉兔,只有冰冷的砂石土壤,和豐富的能源。
人類每日都在消耗地球上的能源,而隨著對能源的不斷開采和使用,地球環(huán)境也隨之發(fā)生改變,氣候異常、空氣質(zhì)量下降、水污染、冰川消融等現(xiàn)象愈發(fā)頻繁。自然已經(jīng)對人類敲響了警鐘,如何應(yīng)對能源匱乏已成為亟待解決的世界難題。好在,隨著宇宙航天技術(shù)不斷發(fā)展,人類擁有了尋找能源的另一種途徑——太空。而月球,離地球最近,且蘊(yùn)含豐富的資源,其表面上沒有大氣層干擾,加上良好的溫和氣候讓礦物質(zhì)得到完好無損的保護(hù)。
那么,月球上都有哪些值得開發(fā)利用的能源呢?
礦物資源
研究發(fā)現(xiàn),月殼由多種主要元素組成,包括鈾、釷、鉀、氧、硅、鎂、鐵、鈦、鈣、鋁 及氫。月球有豐富的礦藏,稀有金屬的儲(chǔ)藏量比地球還多。月球塵土中20%的成分是硅,月球還富有稀土元素。值得一提的是,月球還有豐富的水資源。
月球上的巖石主要有三種類型,第一種是富含鐵、鈦的月海玄武巖;第二種是斜長巖,富含鉀、稀土和磷等,主要分布在月球高地;第三種主要是由0.1-1毫米的巖屑顆粒組成的角礫巖。月球巖石中含有地球中全部元素和60種左右的礦物,其中6種礦物是地球沒有的。
氦-3
氦-3是氦的同位素之一,使用氦-3作為能源時(shí)不會(huì)產(chǎn)生輻射,不會(huì)為環(huán)境帶來危害。利用氘和氦-3進(jìn)行的氦聚變可作為核電站的能源,這種聚變不產(chǎn)生中子,安全無污染,是容易控制的核聚變,不僅可用于地面核電站,而且特別適合宇宙航行。
據(jù)悉,月球土壤中氦3的含量估計(jì)超過70萬噸。從月球土壤中每提取一噸氦-3,可得到6300噸氫、70噸氮和1600噸碳。從目前的分析看,由于月球的氦-3蘊(yùn)藏量大,對于未來能源比較緊缺的地球來說,無疑是雪中送炭。許多航天大國已將獲取氦-3作為開發(fā)月球的重要目標(biāo)之一。
根據(jù)科學(xué)家的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),80噸的氦-3物質(zhì)所釋放的能量相當(dāng)于人類從古至今所用能量的歷史總和,所以100噸氦-3就能滿足全世界上萬年的能源需求,一旦開采成功,地球的能源將轉(zhuǎn)型步入一個(gè)嶄新的新階段。
射向地球的太陽能,約有1/3被地球的大氣反射到太空中,剩下不到2/3還要遭受地球大氣的散射和吸收等,能夠到達(dá)地球表面的只是一小部分;而月球環(huán)境與地球差異較大,月球的表面沒有大氣,太陽輻射可以長驅(qū)直入,每年到達(dá)月球范圍內(nèi)的太陽光輻射能量大約為12萬億千瓦,這相當(dāng)于目前地球上一年消耗能源總能了的2.5萬倍。
假設(shè)在月球上使用目前光電轉(zhuǎn)化率為20%的太陽能發(fā)電裝置,則每平方米太陽能電池每小時(shí)可發(fā)電2.7千瓦時(shí),若采用1000平方米的電池,則每小時(shí)可產(chǎn)生2700千瓦時(shí)的電能。隨著人類空間轉(zhuǎn)換裝置技術(shù)和地面接收技術(shù)的發(fā)展與完善,還可以用微波傳輸太陽能??茖W(xué)家認(rèn)為,理論上可以在月球表面鋪設(shè)大量太陽能電池板,從而獲得豐富的太陽能,提供源源不斷的能源供給。
對于目前人類所掌握的技術(shù)水平來說,月球和宇宙環(huán)境尚未完全掌握了解,因此在開發(fā)利用月球資源時(shí)還存在許多難題。不過,研究的腳步從未止步,如我國已經(jīng)派出嫦娥系列著陸器對月球進(jìn)行勘探,相信在不遠(yuǎn)的未來,月球上的資源可以為人類所用,同時(shí)地球的清潔能源開發(fā)利用亦可再上一個(gè)臺(tái)階。