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美国发展以核聚变、空基太阳能技术 为美军提供足够能源

作者: 来源: 日期:2015-2-6 16:27:45 人气:0 评论:0 标签:

美国国防部每年使军方耗费在能源上的开销达数十亿美元,而军队不得不执行危险的运送任务。在未来战争中,美国国防部在减少对化石燃料依赖性的同时,将需要开发可再生能源的渠道,维持士兵装备以及武器系统与基地动力的运转。

欲以核聚变反应堆 为美军提供能源

据负责作战能源规划与项目事务的助理国防部长办公室说,在2012年财年(这是迄今可获得的最近的数据)国防部各类作战行动中,液态能源消耗量为1.04亿桶,花费达164亿美元。军方的所有动力来源都是石油。这种依赖性使武装部队成了昂贵石油的“油奴”,迫使它们不得不在危险的区域运输大量燃料。

核聚变反应堆也许可以按需向美军提供足够能源,且方式更加安全、经济。

核聚变反应堆的工作原理是以氢为原料,将其加热到高温。随后氢发生融化,聚变为氦,释放出大量可转化为电力的能源。不同于核裂变反应堆,核聚变反应堆要安全得多。

他说:“不可能发生熔毁事故,不会有任何放射性物质残留。”他还说,聚变反应堆对亚太地区某处的一座孤立基地可能会很有用。

美国设在关岛的海军和海军陆战队基地都是以代价高昂的船运柴油燃料为动力的……如果可以用一个无需燃料的聚变发电站来维系基地运转,那么就可以节省大量金钱,并大大缩短了后勤保障设施的规模。他说:“减少后勤保障的行动按需生产能源的能力在这一地区的潜在冲突中是至关重要的。”

他认为,在未来某些战争中,特别是在亚太地区,美军有潜在的对手……肯定会危及美军舰队后方较脆弱的非作战船只,从而迫使美军舰队进一步远离。

如果加大资金和技术投入,那么聚变反应堆有可能在15年后投入使用。他说,或许20至30年内,这样的反应堆甚至可以为整艘军舰提供动力。

美军欲发展空基太阳能

空基太阳能是美军另一个丰沛动力的潜在来源。地面太阳能发电站存在这样的问题,当没有太阳照射的时候,它们就无法收集能源。而空基太阳能就解决了这个难题。

其工作原理是通过发射运行在赤道上方约3.6万公里处的地球同步卫星,进而在太空部署大型的太阳能电池阵。来自电池阵的能源随后可利用对准足球场大小的网状电场的射线发到地球。之后将由这些电场来收集能源。

美军可以在前置的作战基地或偏远的地方建立电场来收集能源,并将它就地转化为电力。然而,费用将是巨大的,这些系统耗资将达到数万亿美元。

他说:“我们现在就拥有建造这一切的技术。问题是费用,向太空发射这些东西的开销简直就是天文数字。”

海军研究处正致力于减少能源的使用量,找到其他可替代的非石油能源来为设备提供动力。海军研究处比利?肖特说:“我们远没有解除对化石燃料的依赖,但是在降低需求方面有了长足的重要进步。”

目前海军研究处正重点致力于减少对化石燃料的依赖,通过提高效率来减少能源需求量,并从可再生能源渠道中获取能源。这样既省钱,又救急,并可减少海军后勤保障链的规模,使我们得以回归远征的根本。

肖特说,海军研究处正在探索途径,使海军陆战队未来某天可以通过便携设备实现自体发电。

他说:通过背部的上下运动发电的背包和包上的太阳电池,将光能和机械能转化为电能,甚至还有从军靴每次踩踏地面获取能量的压电体,这些都能够增加士兵执行任务的可持续时间,并减少补给需求。”

海军研究处的另一项计划是“再生可持续远征电力计划”,旨在利用太阳能和能源贮藏技术将海军陆战队小型电力系统的燃料使用量缩减40%到60%。

目前计划中有两个发展项目。一是利用从太阳能集中器或炉子中收集到的热能来为斯特林发动机提供动力。库姆说,斯特林发动机可将热能转化成轴功率,再通过一个内置发电机转化为电力。

另一个项目涉及的则是使固体氧化物燃料电池(注:一种通过使一氧化碳等燃料氧化来发电的装置)与现有的商用太阳能电池实现一体化,从而构建一个混合系统。关键的设计审议工作将在2015年财年第一季度进行。

美国能源部高级能源研究计划署目前正致力于一项创新的燃料电池计划,该计划最终可以降低技术成本,给军方带来帮助。燃料电池是将一个燃料来源的化学能转化为电。

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