摘要: 为什么要研究人造太阳风?因为太阳风中离子的内部蕴藏着巨大的能量,并且太阳风本身存在自持加热机制,太阳风中离子加热的能量增益可达几百倍,可是在我们现实物质中,离子内部的能量根本释放不出来,必须尝试像人造太阳风一样,才能解决离子能量输出的自然现象。我们是通过以水作为离子源,采用逆转颠覆性的技术,模拟太阳风的形式和加热机制,也就是人造太阳风,使氢和氧离子内部巨大的能量被释放出来,用于推动汽轮机发电的运转,为人类造福。目前实验设备的输出与输入能效比可达4倍,如果突破至10倍,具有广阔的商用价值,这一技术产品特别适用于小型化,将走进千家万户,点亮万家灯火,这将彻底改变整个世界能源格局,并且会引领世界经济的未来。
关键词:人造太阳风;太阳风加热之谜;颠覆性技术;离子加热机制;
1、引言
人造太阳风作为一种利用模拟太阳风离子加热机制产生新型能量的解决方案,目前文献上没有相关报道,是本文首次提出的,必将引起全球科研届的广泛关注。人造太阳风这一充满未来感和颠覆创新感的概念,将逐渐成为能源科学领域研究的热点。人造太阳风作为模拟太阳风离子加热现象的一种技术探索,旨在通过先进的科技手段,为地球上的离子创造一个极端的物理环境,实现新能量的增益,为解决能源危机和环境污染问题带来新的可能。
2、太阳风的加热和加速之谜
太阳风的加速和加热机制是经长期研究仍悬而未决的世纪难题。太阳的地表温度只有几千度(平均约6000℃),太阳大气通过太阳风的形式离开太阳表面时,却一直在加热和加速,太阳风在通过日冕时,能够将太阳风气体加热到数百万度并将其加速至数百万英里每小时,太阳风加热温度是原来的几百倍,很明显,太阳风在没有外来热源加热的情况下,自身具有自然的加热和加速机制,若按以往的概念,只有原子核物理发生变化时才能产生如此之高的热能,这说明物质内部巨大的能量释放,除核反应外,还存在着其它鲜为人知的物理机制。太阳风是由氢离子和氦离子以及少量较重的元素组成的,多数理论都认为太阳风的加热和加速现象和波与离子的相互作用有关,如朗道阻尼及离子回旋波都属于波与离子的相互作用,混沌、湍流运动可能在这些未解决的空间物理问题中起着潜在的重要作用。
太阳风自身有这么好的加热和加速机制,并且是宇宙中自然存在的物理现象,对人类而言,可能是一种福音,这是大自然的馈赠,人类应该充分地利用这个机制,尽管我们不完全清楚太阳风的离子加热机制,并且还无法达到太阳风的参数(质量、温度、环境、磁重联、离子状态等),但这并不完全影响我们对太阳风离子加热机制的近似模拟,我们就是要为地球上的离子创造一个极端的物理环境,既人造太阳风,让地球上的离子产生自加热机制,实现理想的能量增益。
3、离子自加热效应
为了验证离子是否具有自持加热机制?十几年前我们曾经设计了一种能量发生器,它是以水作为离子源,采用巧妙的方法强力把少量水分子变成高温氢和氧等离子体,然后通过回旋共振以及物理多效应持续激励强化作用,离子的内部东西被激发,出现了离子自持加热效应。由于等离子体温度太高,任何容器都无法承受,所以采用大量的水蒸汽吸热降温,也就是用说用离子释放出的能量来加热水蒸汽。实验证明:能量发生器中,离子的确能够产生自持加热机理,输出的是净能量,输出与输入能效比可达4倍,这是一项全新的能量利用机制,是一项原始创新的重大突破,具有逆转颠覆性的技术,类似于达到太阳风中的离子自持加热机制。
离子的内部可产生巨大的能量,确实是颇具费解的,以往人们认为,离子本身几乎没有能量,即便是有能量也体现不出来的,但事实恰恰相反,离子内部的能量非常强大,甚至是大的惊人,在正常情况下,离子内部的巨大能量确实是体现不出来,原因一方面是离子没有被激发,另一方面离子没有与其它诱发因素相结合,没有产生离子自持加热效应。
我们设计的实验装置能量发生器,从如下因素方面进行了考虑设计:1)射流,可增加离子的能量;2)磁重联,能量发生器里设有多极磁场,将一部分的磁场能量转化为粒子的热能和动能;3)激波、磁流体波、等离子体波与离子相互作用,具有加热功能;4)朗道阻尼加热原理;5)离子回旋波加热原理;6)混沌、湍流运动可增加离子的热能和动能;上述因素的考量,应该也是太阳风离子自加热机制综合作用的结果。经过分析我们认为,上述的因素虽然都能使离子产生加热的效果,但还是不够的,还必须使离子处于高能瞬态离子,就像太阳风一样,为离子创造一个极端的物理条件,即人造太阳风。离子的初始状态是非常重要的,也就是说离子的初始状态必须是高能激发态,离子内部的巨大能量才能被释放出来。太阳风中的离子与本文中所述的离子的来源是不同的,太阳风中的离子也就是太阳中的离子,本文中所述的离子是把水分子变成等离子体,虽然两种来源的离子初始状态不一样,但离子都处于高能激发态,它们的加热机制却有相同之处。
我们的样机实验效果与太阳风几百倍的能量增益相差甚远,主要问题是经费的原因,因为我们自制的能量发生器,是一个简单的设备,有些关键的部件没有安装到位,原因是这些关键零部件制作比较麻烦,同时也是为了省钱,未达到设计要求,能量输出还未达到预期的目的。
4、人造太阳风
如果能模拟太阳风,也就是说实现人造太阳风,其意义是非常重大的,然而在地球上实现人造太阳风,并不是一件容易的事。本文所述的人造太阳风,其实是一种象征性说法,它的目的是把地球上的离子变成像太阳风中的离子一样,处于激发态,然后再实现离子的自持加热机制。我们所说的人造太阳风,不是要完全达到太阳风的效果,因太阳风会有磁暴和带电粒子辐射等负面危害,我们要规避这些潜在的影响,我们需要的是正面的物理现象,提取精华,去除糟粕,如:离子的加热机制和能量增益就是我们所需要的。现实中我们也不必完全破解太阳风离子的加热机制,非得达到几百倍的离子能量增益,我们只需部分破解,达到我们期望值10~20倍的离子能量增益就可以了。
如果我们的方向和方法准确,能效比是可以大幅提升的(期望值达到10~20倍),这只是一个工程性问题。样机实验虽然还没有达到发电的要求,但是从技术角度讲,实现它也不会太遥远,这条技术路线应该是正确的,我们认同的是路径和方向,遵循的是科学创新的思维模式,样机初步实验结果可为准确判断这条技术路线的前景提供了一定依据,目前最重要的是通过进一步实验证明该技术路线的可行性和适用性。
5、结语
人造太阳与人造太阳风,只有一字之差,但它们的目标都是要解决人类的终极能源。人造太阳就是可控核聚变,而人造太阳风就是要为离子创造一个极端的物理条件,模拟太阳风的离子加热机制,解决离子的能量增益问题。本文提出的人造太阳风概念,并不是要与人造太阳相提并论,人造太阳风这种提法可能不准确,或不妥,但并不影响我们对能源的渴望和需求,人造太阳风确实让我们看到了一丝惊喜。我们认为用水做离子源,以离子加热等颠覆性技术进行发电,只差一步之遥,这一步近在咫尺,可惜我们没有更多的资金来完成这一巨大经济利益和战略意义的创新实验,我们现在能做的,只能从理论上进行突破,这是笔者从10万字论文中,摘录的一小段内容。