冰雪有大用

顏士州

近百年來，世界工業化進程加速，石油、天然氣、煤炭的耗用量與日俱增。然而，地球上這些能源的儲量有限，總有一天會枯竭。為此，科學家們正在千方百計為21世紀尋找新能源。

大千世界，無奇不有。2017年5月18日，我國在南海1266米海底以下200米的海床中試采可燃冰獲得成功，使得我國的可燃冰開采技術領跑世界。可燃冰是一種環保新能源，它是一種奇特的冰塊，能像煤塊一樣直接燃燒。冰能燃燒？真令人不可思議！有道是水火不相容，水乃滅火之物，更何況冰。然而，科學家們經過取樣分析，發現了其中奧秘：原來這種冰主要是由水分子和烴類氣體分子（主要是可燃的甲烷）組成，是在一定條件下由水和天然氣在中高壓和低溫條件下混合時候組成的類冰籠形結晶化合物。當溫度很低時，它的外觀跟普通冰一模一樣;但當溫度升高或壓強降低時，內部的甲烷氣體便大量逸出，它便趨于崩解。

據科學家估計，地球上可燃冰礦的蘊藏量十分驚人，可能是煤、石油和天然氣的總能量的3倍。如果能將地球上所有冰礦都開采出來，人類就無須再為石油煤炭資源日趨匱乏而憂心忡忡，世界能源危機也許將不復存在了。

其實很久以前，古人就已懂得冰雪可以用來制冷。每年冬季，他們鑿取江湖河川的冰塊，貯藏于地下冰窖里，保存到翌年夏季備用。早在戰國時代，秦國就建造過專供王室成員消暑用的冰宮，宮里設置許多巨大的空心銅柱，柱內放入從冰窖取來的冰塊，使宮內變得涼爽宜人。在南宋京城臨安（今杭州），每逢盛夏酷暑來臨，皇宮中便抬進數十只巨大的金盆，盆中堆滿冰塊，于是，盡管宮外赤日炎炎似火燒，宮里依然涼氣習習如深秋。

跟近代空調相比，冰雪制冷能節省許多電能。因此，在空調普及的今天，冰雪制冷重新受到科學家青睞。不久前，美國普林斯頓大學的科學家們將5000噸冬雪保存到夏天，利用它釋放的“冷能”為一座大樓進行制冷;日本科學家也打算在炎熱的夏季，將融化的雪水通過管道輸送到大樓的每個房間，借以降低室溫;日本的一個農業試驗場則在糧食蔬菜庫房周圍，堆起厚厚的積雪，使室溫保持在0℃左右，數個月后，貯存的谷物、蔬菜完好如初。

在人類科學技術發展史上，大膽的設想往往能推動科技進步，并最終變成累累碩果。面對日益嚴重的能源危機，科學家還“異想天開”地提出利用冰雪發電的設想。

日本秋田大學的科學家們則別出心裁地提出另一種利用積雪發電的方案，在白雪皚皚的山上安裝冷凝器，在山腳下設置蒸發器，兩者再用兩根長管子互相連接起來，并抽出管內空氣，注入制冷劑氟利昂。然后，將附近工廠的余熱廢水引到蒸發器四周。因為氟利昂很“怕熱”，即使在0℃以下的低溫環境，它也會不煮自沸，所以液態氟利昂在蒸發器里急劇沸騰汽化，強大的氣流沿著管道上沖，把設在管道中部的汽輪發電機沖擊得“呼呼”飛轉，霎時間，電力就輸送出來了。發過電的氟利昂氣體繼續向上，進入山上冷凝器，被周圍溫度極低的積雪冷卻，凝結成液體，再沿另一根管道返回地面蒸發器。如此周而復始，不斷循環，電力也就源源不斷了。

如果冰雪發電的設想能正式付諸實現，那么，地球上的巍巍冰山、茫茫雪原將變成人類的又一種新能源。很多時候，我們對身邊的事物總是熟視無睹，往往忽略它的價值，然而一旦利用起來，你會得到意想不到的收獲。

（編輯? 余從/圖 雨田）