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氦3同位素未来能源的发展方向

  随着人类过度开采自然资源,科学家们估计50年后我们常用的石油、天然气、煤等能源资源消耗殆尽,全人类都面临能源极度短缺的想象。而风能、太阳能甚至是美国几年来风靡的页岩气都或多或少不那么完美。但是氦3的一种同位素,却能够产生清洁的电能供人类使用,目前受到了全球科学家的关注。

 

月球开采氦3示意图-纽瑞德特气
(月球氦3开采基地宏景图)

 

  长久以来科学家们都希望找到一种能够持久、清洁、有效的新能源来解决目前面临的能源危机。于是我们把目光投注到核能发电(核聚变发电以及和裂变发电)。但是核裂变发电会产生大量的放射性废料,严重危险环境,后者核聚变(利用氘和氚热核聚变反应)也会产生强大的中子辐射,威胁生命。但是作为氦的同位素,氦3的 热核反应堆发电确不会带来环境危害,因为这种反应堆不会产生中子辐射。只是地球上氦资源(氦气仅占空气中的含量约为百万分之5.2,而其同位素氦3含量更少)中不足以建造这样的反应堆。

 

  值得令人感到高兴的是虽然地球上的氦3资源严重不足,但是月球上却含有丰富的氦3。由于月球独特的地理环境(没有大气层),月球表面的土壤长期受到太阳的直接照射,太阳风也直接在月球表面刮过,留下了丰富的挥发性化学元素以及氦3。据初步估计,目前月球上的氦3资源有100W-500W吨,而中国如果用氦3发电一年只需8吨氦3,全球也只需要100吨每年。月球上的氦3资源足够全人类使用10000年的。虽然从月球上开采氦3资源成本较高,大概1吨的开采成本在10亿美金(算上运输成本的话,为40亿美金一吨)。但是从环保和可持续发展的角度来看,这种价格是物超所值的。而且随着人类航空航天技术的日益成熟,太空运输成本会越来越低。

 

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