夏季本是空調(diào)行業(yè)的福音,但是傳統(tǒng)空調(diào)加劇全球變暖、全球變暖需要更多傳統(tǒng)空調(diào),使不用電空調(diào)成為破解這個(gè)惡性循環(huán)的不二之選。今年印度的高溫再一次報(bào)警:實(shí)現(xiàn)不用電空調(diào)已經(jīng)迫在眉睫!
一、印度高溫需要不用電空調(diào)的馳援
談到不用電空調(diào),格力零碳源是避不開(kāi)的話題。雖然公眾的理解中,它只是“光伏發(fā)電+傳統(tǒng)空調(diào)”的組合,做不到零碳排放,但是格力已經(jīng)把它稱(chēng)作“零碳源”、“不用電空調(diào)”的顛覆性空調(diào)技術(shù)。辯證地看,印度高溫簡(jiǎn)直是格力零碳源自我展示的絕佳機(jī)會(huì),更像是為格力零碳源搭建的專(zhuān)用舞臺(tái):因?yàn)閯倓傄荒昵?,獲得全球冷卻獎(jiǎng)活動(dòng)排名第二金獎(jiǎng)的格力零碳源,就是以印度特點(diǎn)開(kāi)發(fā)的光伏空調(diào),并豪言“讓全球降溫0.5度”。
“一屋不掃何以掃天下?”——要彰顯“讓全球降溫0.5度”的核心科技,印度特色的格力零碳源先讓印度降溫豈不是活廣告?全球變暖不分國(guó)界,印度高溫只是說(shuō)印度是現(xiàn)在全球變暖的重災(zāi)區(qū),遏制印度高溫本身就是在阻擊全球變暖的組成部分。
當(dāng)然,印度高溫這塊試金石也是雙刃劍,印度高溫當(dāng)前了無(wú)蹤影,印度特色不印度,格力零碳源如果不是隔岸觀火,也難免南郭先生之嫌!
不知格力零碳源會(huì)不會(huì)在印度高溫中牛刀初試,但是今年的印度高溫警醒人類(lèi)全球變暖正在愈演愈烈,掌握真正的不用電空調(diào)技術(shù)已經(jīng)刻不容緩,相關(guān)探索也非格力零碳源“風(fēng)景獨(dú)好”!基于熱力學(xué)第二定律的技術(shù)出現(xiàn),真正的不用電空調(diào)也將噴薄欲出。
二、無(wú)溫差發(fā)電技術(shù)是熱力學(xué)第二定律的飛地
“飛地”原本是地理概念。通俗地講,飛地就是行政主體擁有的、與其本土屬地隔絕的領(lǐng)土,要“飛”過(guò)其他行政主體的屬地,才能到達(dá)自己的飛地。行政主體一般對(duì)飛地管轄力很弱。類(lèi)似地,自熱力學(xué)第二定律誕生直到目前,熱電轉(zhuǎn)化領(lǐng)域仍然貌似應(yīng)該符合開(kāi)爾文表述,其實(shí)開(kāi)爾文表述適用于“熱能—機(jī)械能”轉(zhuǎn)化,無(wú)溫差發(fā)電技術(shù)卻是不受其約束的飛地。
1、從時(shí)間上看,開(kāi)爾文表述是對(duì)熱機(jī)的概括
熱力學(xué)第二定理也是發(fā)展著的真理。熱力學(xué)第二定理的開(kāi)爾文表述提出于1851年,人類(lèi)社會(huì)尚處于第一次工業(yè)革命的蒸汽機(jī)時(shí)代,雖然其時(shí)包括可我勛爵自己提出的湯姆遜效應(yīng),三個(gè)熱電效應(yīng)都已經(jīng)提出,但是人類(lèi)社會(huì)進(jìn)入第二次工業(yè)革命的電氣化時(shí)代還是近二十年后的事兒。進(jìn)入電氣化時(shí)代,人類(lèi)獲得電能主要還是汽輪機(jī)等以機(jī)械能為過(guò)渡的間接熱電轉(zhuǎn)化:前半程化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能驅(qū)動(dòng)熱機(jī)獲得機(jī)械能,后半程機(jī)械能再轉(zhuǎn)化為電能。很明顯,這樣的發(fā)電,后半程與開(kāi)爾文表述無(wú)關(guān),前半程有關(guān)卻還是探討的熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的純正熱機(jī)。
至于溫差發(fā)電這樣的直接熱電轉(zhuǎn)化技術(shù)蓬勃而起已是開(kāi)爾文表述提出近百年以后的事兒了,無(wú)溫差發(fā)電的直接熱電轉(zhuǎn)化技術(shù)更是近一二十年才一個(gè)又一個(gè)出現(xiàn),開(kāi)爾文表述不可能對(duì)無(wú)溫差發(fā)電技術(shù)擁有長(zhǎng)臂管理權(quán)。
2、從熱能轉(zhuǎn)化的結(jié)構(gòu)上看,開(kāi)爾文表述只能是對(duì)熱機(jī)的概括
結(jié)構(gòu)決定功能。蒸汽機(jī)、內(nèi)燃機(jī)等熱機(jī),以及發(fā)電機(jī)的前端的熱機(jī)(發(fā)電機(jī)的后端是“機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能”、無(wú)關(guān)熱能,也與開(kāi)爾文表述無(wú)關(guān)),都是熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的結(jié)構(gòu),熱機(jī)看上去千差萬(wàn)別,但是都是幾個(gè)基本構(gòu)型,可以進(jìn)一步溯源到近兩千年前希羅發(fā)明的氣轉(zhuǎn)球。它們實(shí)質(zhì)上屬于同構(gòu)同功,就像黑猩猩看上去和人毫無(wú)相似之處,和大猩猩難分彼此,但人類(lèi)才是它的近親,大猩猩卻只是它的遠(yuǎn)親。無(wú)論什么熱機(jī)本質(zhì)上都是氣體工質(zhì)在做功,這是開(kāi)爾文表述可以概括熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的基礎(chǔ)。
反觀直接熱電轉(zhuǎn)化技術(shù),無(wú)論是溫差發(fā)電還是各種無(wú)溫差發(fā)電,雖然都表現(xiàn)出了熱電轉(zhuǎn)化的功能,且只是效率等略有不同,象黑猩猩和大猩猩一樣讓人傻傻分不清,但每一種是完全不同結(jié)構(gòu)、完全不同的原理屬于異構(gòu)同功。溫差發(fā)電只是熱電轉(zhuǎn)化的一種不成熟結(jié)構(gòu),不能替代熱電電容器及其他已知和未知的無(wú)溫差熱電轉(zhuǎn)化。
即使在把溫差發(fā)電這一特定結(jié)構(gòu)牽強(qiáng)附會(huì)為“熱機(jī)”的前提下,溫差發(fā)電削足適履符合了開(kāi)爾文的表述,但也不能以偏概全、代言無(wú)溫差發(fā)電技術(shù)也符合開(kāi)爾文表述。二十多年前,無(wú)偏二極管無(wú)溫差發(fā)電技術(shù)被無(wú)端抨擊、無(wú)疾而終的遭遇,很有些秀才遇見(jiàn)兵的無(wú)奈:大佬們自己對(duì)開(kāi)爾文表述似是而非,卻捧著尚方寶劍一般,理直氣壯地見(jiàn)誰(shuí)滅誰(shuí)。
三、開(kāi)爾文表述管不了的飛地,恰恰是鋇-鉗一體鉗溫器起飛的福地
1、鋇基電池?zé)o溫差發(fā)電正在鑄魂
無(wú)論是否被重視,基于不同原理的無(wú)溫差發(fā)電已經(jīng)次第出現(xiàn),從熱電電容器、石墨烯電池,到無(wú)偏二極管,雖然只是點(diǎn)點(diǎn)星火,卻也昭示著成就不大的溫差發(fā)電即將走進(jìn)歷史深處。近期逐漸揭開(kāi)面紗的鋇基電池,更在宣告著無(wú)溫差發(fā)電正趨成熟??萍夹聦?shí)踐催生新的理論累積的電池專(zhuān)利技術(shù),具備修正和完善凱爾文表述的能力。
鋇基電池?zé)o溫差熱電轉(zhuǎn)化專(zhuān)利技術(shù),“從單一熱源吸收熱量做(電)功,且不放出任何熱量地全部轉(zhuǎn)化為電能”的專(zhuān)利技術(shù),修正了熱力學(xué)第二定律開(kāi)爾文表述“不可能制成一種循環(huán)動(dòng)作的熱機(jī),從單一熱源取熱,使之完全變?yōu)楣Χ灰鹌渌兓薄⒓磫我粺嵩吹膹U熱不能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的理論,豐富了熱力學(xué)第二定律關(guān)于熱電轉(zhuǎn)化的內(nèi)容。
鋇基電池的結(jié)構(gòu)不同于溫差發(fā)電的結(jié)構(gòu),實(shí)驗(yàn)證實(shí)它不但在實(shí)踐中能夠無(wú)溫差發(fā)電,而且理論上也把熱力學(xué)第二定律從熱-機(jī)轉(zhuǎn)化推進(jìn)到熱-電轉(zhuǎn)化,從“不可以100%”升華到“可以100%”,即鋇基電池“可以實(shí)現(xiàn)將熱量從單一熱源100%轉(zhuǎn)化為電能”。
有別于包括化石能源的傳統(tǒng)能源先轉(zhuǎn)化為高品位熱能,高品位熱能再轉(zhuǎn)化過(guò)渡為機(jī)械能、由機(jī)械能進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為電能的間接熱電轉(zhuǎn)化過(guò)程,鋇基電池的熱電轉(zhuǎn)化是從熱能直接轉(zhuǎn)化為電能的過(guò)程。不但直接轉(zhuǎn)化高品位熱能,“高效率地對(duì)低品位熱能的熱電轉(zhuǎn)化”更是鋇基電池的特有基因。這個(gè)基因一經(jīng)催生出系統(tǒng)功能,就能夠化腐朽為神奇,使無(wú)處不在、被棄之如弊屐的低品位廢熱、轉(zhuǎn)化為時(shí)空隨機(jī)、非間歇性的清潔電能,也就是開(kāi)掘出了終極能源的寶藏。
小小的鋇基電池,方寸之間凝聚的科技精華,煥發(fā)著新時(shí)代的勃勃生機(jī)。
2、遏制全球變暖的不用電空調(diào)技術(shù),鋇-鉗一體鉗溫器已在翩翩振翅
鉗溫器從制冷功能這個(gè)本質(zhì)需求起步,走出的迥異于包括傳統(tǒng)空調(diào)逆卡諾循環(huán)在內(nèi)的“熱交換”技術(shù)路徑。
同時(shí)獲得兩個(gè)專(zhuān)利授權(quán)的鉗溫器技術(shù),由幾個(gè)成本低廉的成熟商品作為部件,它們發(fā)揮了各自與熱能相關(guān)的優(yōu)勢(shì):a、熱管導(dǎo)熱能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于金屬銅的超導(dǎo)熱;b、固-固、固-液相變材料潛熱狀態(tài)的大儲(chǔ)熱量和溫度平臺(tái);c、熱電轉(zhuǎn)化部件把熱能轉(zhuǎn)化為非熱形式的電能。鉗溫器把“熱管、固-固、固-液相變材料、熱電轉(zhuǎn)化部件”組合起來(lái),構(gòu)造了“高溫向低溫傳遞熱量”的技術(shù)路徑,來(lái)實(shí)現(xiàn)目標(biāo)物自行被鉗溫的系統(tǒng)功能——目標(biāo)物廢熱被熱管快速導(dǎo)出、廢熱再被導(dǎo)入潛熱狀態(tài)、具有恒溫平臺(tái)的相變材料中大量暫儲(chǔ)、相變材料中暫儲(chǔ)的廢熱進(jìn)一步被熱電轉(zhuǎn)化為電能而最終擺脫掉熱能形式”,至此完成一個(gè)鉗溫過(guò)程。“快導(dǎo)出、多暫儲(chǔ)、轉(zhuǎn)化掉”,該過(guò)程循環(huán)往復(fù),直至將目標(biāo)物鉗溫到人為設(shè)定溫度。
鉗溫是同時(shí)既“自源鉗溫”又“廢熱發(fā)電”的“嵌合性”制冷過(guò)程,通過(guò)自源“熱轉(zhuǎn)化”去直接制冷固、液體目標(biāo)物。被直接鉗溫的目標(biāo)物可以再迭代制冷所封閉的氣體目標(biāo)物,間接等效出傳統(tǒng)空調(diào)“制冷空氣”的功能。它是真正的不用電空調(diào)、零碳源乃至空調(diào)發(fā)電,應(yīng)用范圍遠(yuǎn)大于傳統(tǒng)空調(diào),稱(chēng)作“不用電空調(diào)”只是方便理解的生活化表達(dá)。
高效、實(shí)用的鋇基電池一經(jīng)用作鉗溫器的熱電轉(zhuǎn)化部件,更具生命力、性能更加強(qiáng)大,不再囿于實(shí)驗(yàn)室里讓人嘖嘖稱(chēng)奇,而是婀娜翩躚于人類(lèi)社會(huì)。
地表-大氣圈系統(tǒng)接收的充足太陽(yáng)能,因?yàn)槿狈Ρ匾霓D(zhuǎn)化技術(shù),又不能很好輻射回深太空,集聚在地-氣系統(tǒng)成為“地球廢熱”,既白白喪失潛在終極能源,又形成全球變暖的惡性循環(huán)。
高品位、低品位能源是人為的主觀判斷。能為某種能量轉(zhuǎn)化技術(shù)提供能源,都是該技術(shù)的高品位能源。溫差發(fā)電、以及若干無(wú)溫差發(fā)電的熱電轉(zhuǎn)化技術(shù),使原本被定義“低品位”逆變?yōu)楦咂肺荒茉?。尤其是鋇基電池的誕生,“地球廢熱”華麗轉(zhuǎn)身為鋇基電池的“美食”;在鋇-鉗一體鉗溫器中,取之不竭的“地球廢熱”在最后環(huán)節(jié)逆變成了高品位能源,源源不斷地供給鋇基電池的熱電轉(zhuǎn)化。相對(duì)于其他如化學(xué)能、高溫?zé)崮?、核能等工作能源的稀缺性,無(wú)限的工作能源使鋇基電池的熱電轉(zhuǎn)化率失去意義了。就這樣,原本是低品位能源的“地球廢熱”被鋇-鉗一體鉗溫器高效、綠色地轉(zhuǎn)化為終極能源。
科技創(chuàng)新既有社會(huì)屬性、又有道德博弈。對(duì)比格力零碳源,不用電空調(diào)作為鋇-鉗一體鉗溫器的功能之一,鉗溫器的艱辛和價(jià)值不言自明。“鋇鉗”一體鉗溫器具對(duì)應(yīng)用場(chǎng)景沒(méi)有溫差要求,這個(gè)普適性塑造出了它“不用電”空調(diào)的強(qiáng)大特點(diǎn),兼具無(wú)風(fēng)吹無(wú)噪音。它可以鉗溫、且直接鉗溫固、液體目標(biāo)物的功能,也比傳統(tǒng)空調(diào)更勝一籌。加上經(jīng)濟(jì)性上的優(yōu)勢(shì),使它既具備了置換現(xiàn)有傳統(tǒng)空調(diào)市場(chǎng),又激發(fā)更多制冷新剛需的潛力,更利于實(shí)現(xiàn)社會(huì)化、全球化應(yīng)用。這樣,它就可以用市場(chǎng)的無(wú)形之手“免費(fèi)”虛擬了一個(gè)包裹地球的巨鉗溫器,無(wú)數(shù)造福一家一戶的鉗溫器,手拉手地對(duì)包括地?zé)崮茉趦?nèi)的地球廢熱進(jìn)行熱能發(fā)電。巨鉗溫器同樣具有“嵌合性”, 它獲取終極能源的過(guò)程,同時(shí)也是解救在熱浪中煎熬的地球、讓全球降溫0.5度的過(guò)程,只是它的生命周期不趕趟印度高溫。
格力零碳源不缺乏影響力、營(yíng)銷(xiāo)力和制造力,還剛剛被印度政府授予金獎(jiǎng)。它是光伏發(fā)電+傳統(tǒng)空調(diào),自然昂貴、龐大,可能在印度難以推廣。但是要知道印度是貧富高度分化的國(guó)家,窮人用不起,仍然會(huì)有幾個(gè)富人肯定用得起。格力熟稔靠留下抓痕或氣味就把偌大一片領(lǐng)地圈為己有的仿生。照此慣例,只要能有一兩個(gè)印度富豪來(lái)應(yīng)用格力零碳源,就算在全球的營(yíng)銷(xiāo)布局中又贏下了印度這一大市場(chǎng)。
遏制包括印度高溫在內(nèi)的全球變暖是全人類(lèi)的共同責(zé)任,探索不用電空調(diào)也是社會(huì)科技力量的應(yīng)有擔(dān)當(dāng)。世界獨(dú)一份的格力零碳源,相比其他不用電空調(diào)技術(shù)已謀得先機(jī),馳援印度一舉兩得,既知恩圖報(bào)并彰顯“空調(diào)世界第一”、又發(fā)軔“讓全球降溫0.5度”,何樂(lè)而不為?