迎接氢能时代的到来(为何非要研发贵且难的氢能源不可)
之所以太阳会演变为红巨星,而且会使太阳加速演化为红巨星,只会加速太阳膨胀为红巨星,氢能源是很好的替代能源,给太阳输送大量的氢元素是否能延缓红巨星时代的到来不但不能,它将没有足够的质量膨胀为红巨星,不是给太阳输送氢元素,这会加快核聚变反应速率。
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为何非要研发贵且难的氢能源不可
1.氢气燃烧产生水,不产生其他污染物,是非常环保的能源。为应对气候变化,我国提出“二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和”等庄严的目标承诺,也就是我们常说的“碳达峰、碳中和”。“做好碳达峰、碳中和工作”被列为2021年重点任务之一;“十四五”规划也将加快推动绿色低碳发展列入其中。为了实现“碳达峰、碳中和”,必须实行清洁能源替代,替代目前我们使用的煤、石油等高污染化石能源,氢能源是很好的替代能源。
2.我国煤炭资源丰富,但是煤炭作为能源使用污染较为严重,燃烧产生大量碳化物和硫化物。我国石油资源短缺,是石油净进口国家,对外石油依存度较高,存在较大政治经济风险。随着我国经济发展,对能源的需求将越来越多,如何找到暨环保、又储量丰富、又容易获取等能源是能源革命和可持续发展的一个重要问题。氢气在自然界中存在很少,是二次能源,需要通过其他方法获得,例如通过电解水获得氢气,所以制备氢气的原料很好获得。
3.氢气易燃易爆,不易储存运输,也增加了使用成本。
给太阳输送大量的氢元素是否能延缓红巨星时代的到来
不但不能,而且会使太阳加速演化为红巨星。
之所以太阳会演变为红巨星,是因为核心中的氢耗尽了,转而开始氦的核聚变,结果导致外层膨胀,太阳从主序星演化为尺寸巨大的红巨星。但如果给太阳补充氢,只会加速太阳膨胀为红巨星,因为这种效果就有点像火上浇油。
质量越大的恒星寿命并非越长,反而是越短。这是因为质量越大的恒星产生的引力坍缩作用越显著,导致中心的温度和压力显著升高,这会加快核聚变反应速率,反而使核燃料在更短的时间内消耗掉,引发恒星迅速衰亡。
因此,如果要延缓太阳进入红巨星阶段的时间,不是给太阳输送氢元素,而是要从太阳那里抽取物质,使太阳的质量降低,以减慢核聚变反应速率。如果太阳的质量只有现在的一半,那它将会演变成为寿命至少几百亿年的红矮星,它将没有足够的质量膨胀为红巨星。且不说能不能做到,这样做其实并没有什么意义,因为如果太阳变小之后,辐射功率也会随之下降,地球将位于宜居带之外,无法接收到足够多的热量,地球会被冰冻,生命无法生存。
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