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我们未来的动力

  日常科学和机械学 1931年12月
  作者:尼古拉·特斯拉

  在这篇富有启发性的文章中,这位伟大的科学家和发明家用他的交流电机和配电系统彻底改变了工业和通信,并用他的高频研究为无线电开辟了道路,他分析了获得电力以取代我们浪费的燃料的问题,并指出了开发地球上隐藏资源的方法,这将支持后代的工业。- 编辑。

图A
  特斯拉从海洋深处汲取能量的计划,未来伟大的陆地热能发电厂之一的安排。水被循环到轴的底部,作为蒸汽返回以驱动涡轮机,然后在冷凝器中返回到液体形式,不断地循环。地球的内部热量很大,与人类对它的需求相比,实际上是取之不尽,用之不竭的;因为地球上被加热的内容物有六亿吨之多。

  人类的物质和智力进步越来越依赖于他所使用的自然力量和能量。虽然不完全是衡量幸福和开明的标准,但所使用的能量是安全、舒适和便利程度的可靠标志,没有这些,人类将遭受越来越多的痛苦和匮乏,文明也可能灭亡。
  我们几乎所有的能量都来自于太阳,而我们在利用其不灭之火方面取得的最大胜利就是利用瀑布。现在普遍采用的水力发电过程,使我们能够用基本简单的机器获得多达85%的太阳能,通过诉诸于技术艺术的最新改进,这些机器可能会成为能够持续几个世纪的设备。这些优势完全是例外,在所有其他自然力量的转化中,我们面临着非常严重的障碍和巨大的、不可避免的损失。因此,为了整个世界的利益,最好是将这一宝贵的资源开发到极限。从每年从云层中排出的水的平均高度和总的陆地表面上的平均落差来看,陆地上的总水力理论上可以估计为100亿马力。当然,其中只有一部分适合于实际开发,实际利用的相对较少 - 在最先进的国家可能有25%,在其他国家则更少,有些国家甚至还没有破土动工。在全球许多人迹罕至的地区存在着巨大的瀑布,而且新的瀑布正在被发现,所有这些都将在无线传输能量的商业化后最终被利用。然而,我们有理由希望,我们目前在可用电力数量上的限制可能在未来被消除。地球表面的四分之三被海洋所覆盖,所有这些广大地区的降雨对我们的目的是无用的。人们对人工降雨进行了大量思考,但所提出的任何一种方法都没有丝毫的成功机会。此外,到目前为止,只考虑了有限地区的降水,整个陆地的水分总量没有变化,除非通过海洋的自然趋势来改变,从大陆分流越来越多的水。我们要解决的真正重要的问题不是在任何选定的地方带来降水,而是扭转这一自然过程,从海洋中吸取蒸汽,从而随意增加陆地上的降水。这能做到吗?

图B
  基于海洋温差的发电,这里提出的雄心勃勃的计划从海洋深处汲取能量,利用一层的温暖,与另一层的寒冷接触,来运作巨大的发电厂。这篇文章分析了它的实用性,以及它的运作理论。

  太阳将水提升到一个高度,在那里它一直处于微妙的悬浮状态,直到一个能量相对较小的干扰,在一个最容易破坏平衡的地方引起凝结。这一行动一旦开始,就像一场大火一样蔓延开来,因为形成了真空,冲进来的空气因膨胀而冷却,在周围的云团中进一步加强了凝结。地球上的所有生命都绝对依赖于大自然的这种巨大的触发机制,而我的长期观察表明,在大多数情况下,雷电的复杂效应是主要的控制因素。我在1892年提出的这一理论,在我后来用超过100英尺长的人造闪电进行的一些实验中得到了证实。根据这一理论,通过适当分布和在适当时间运行的大型发电厂,似乎有可能从海洋向大陆抽取无限量的水。这些机器由瀑布驱动,所有的工作都将由太阳来完成,而我们只需要释放扳机。通过这种方式,我们可以从落水中获得足够的能量来满足我们所有的需求。不仅如此,我们还可以创造新的湖泊和河流,诱导出丰富的植物和动物,甚至将沙漠中的干旱沙地转化为肥沃的土壤。
  但这一想法的完全实现是非常遥远的。严峻的事实是,除非开辟新的资源,否则来自燃料的能源仍将是我们的主要依赖。热力学过程是浪费和野蛮的,特别是在燃烧煤炭的时候,尽管有了现代的改进,但对那些注定要在地球深处劳作的不幸者来说,开采煤炭仍然有难以言喻的困难和危险。石油和天然气在这方面和其他方面都有巨大的优势,它们的使用正在迅速扩大。但很明显的是,这种挥霍不可能无限期地持续下去,因为地质调查证明我们的燃料储存是有限的。近年来,燃料的消耗如此之大,以至于枯竭的幽灵在远处威胁性地出现,到处都是工程师和发明家的头脑,他们致力于提高已知方法的效率,并发现新的动力来源。
  大自然以各种形式提供了丰富的能源,如果能够设计出适当的手段和方法,就可以经济地加以利用。落在地球表面的太阳光代表着如此巨大的能量,只要其中一小部分就能满足我们的所有需求。按照正常的入射率,机械上相当于每秒每平方英尺95英尺磅,或每英亩土地近7300马力。在赤道地区,年平均速率约为2326,而在我们的纬度地区,相同面积的速率为1737马力。通过利用热量产生蒸汽并在高真空下运行涡轮机,在这些地区每英亩可能可以获得200马力的净有用功率。这将是非常令人满意的,如果不是因为设备的成本因必须采用足以承受几乎四分之三时间的负载的储存设备而大大增加的话。
  光线的能量约占总辐射的10%,可以通过一个冷的和高效的过程在光电池中捕获,由于这个原因,光电池在未来可能成为具有实际意义的。在这个方向上已经取得了一些进展。但就目前而言,从仔细的估计来看,即使在热带地区,从辐射热和光中获得的太阳能为实际利用提供的机会也很小。当无线输电方法开始使用时,现有的障碍将被大大消除。许多位于炎热地区的工厂可以在一个巨大的超级电力系统中运行连接,以恒定的速度向全球所有地点供应能源。
  然而,太阳发出一种特殊的巨大能量的辐射,我在1899年发现了它。两年前,我从事了一项关于放射性的调查,这使我得出结论,所观察到的现象并不是由于居住在物质本身的分子力量,而是由一种具有非凡穿透力的宇宙射线引起的。它来自太阳是一个明显的推论,因为尽管许多天体无疑具有类似的特性,但地球从宇宙中所有太阳和恒星接受的总辐射量仅比它从我们的发光体获得的辐射量的四分之一多一点。因此,在其他地方寻找宇宙射线,很像是"在四小时的环境中寻找午夜"。我的理论得到了惊人的证实,因为我发现太阳确实发射出一种射线,其粒子的微小程度令人难以置信,其运动的速度也令人惊叹,大大超过了光的速度。这种射线通过撞击宇宙尘埃产生二次辐射,相对来说非常微弱,但具有相当的穿透力,当然,其强度在所有方向上几乎相同。1901年调查它的德国科学家假设它来自恒星,从那时起,人们提出了一个奇妙的想法,即它起源于星际空间中不断产生的新物质!我们可以肯定,在宇宙中没有任何地方可以像水流上坡那样公然违反自然规律。也许,在未来的某个时候,当我们的研究手段得到不可估量的改进时,我们可能会找到捕捉这种力量的方法,并利用它来实现我们目前想象不到的结果。
  潮汐经常被认为是动力的来源,而且不少工程师对潮汐的使用表示赞同。但事实上,在大多数地方,这种能量是微不足道的,在一英亩的土地上利用瀑布产生的能量不过是一匹马力。只有在特殊的地方,潮汐的力量才能被有利地开发。
  利用海浪的能量一直是许多发明家的梦想,这种能量是相当大的。但是,尽管已经提出了许多计划,并在设计机械手段方面表现出了许多聪明才智,但由于技术上的困难和这种动力源的不稳定性,迄今为止还没有产生任何具有商业价值的结果,而且前景非常不乐观。
  风的力量可以更容易地为我们服务,而且自古以来一直在实际使用。它在船舶推进方面是非常宝贵的,必须认真考虑将风车作为一种发电装置。如果这种商品的成本大大增加,我们将有可能看到各国都有这些历史悠久的装置。
  不幸的是,所有这些资源的价值因周期性和偶然性的变化而大打折扣,我们被迫寻找一种可与瀑布相媲美的二十四小时恒定动力的来源,因此我们被引导考虑将陆地热能作为一种可能的不间断能源供应的源泉。

  地面能源
  值得注意的是,早在1832年,开尔文勋爵就呼吁关注自然热能作为人类可用的动力来源。但是,与他对每一个研究主题进行深入研究的习惯相反,他仅仅满足于提出建议。后来,当热力学定律得到充分理解时,人们经常研究利用海洋、固体地球或大气层中的温度差异的前景。众所周知,在热带海域,表层水和三英里以下的水之间存在着50华氏度的差异。前者的温度会有变化,平均为82华氏度,而后者的温度通常至少为32华氏度,或几乎如此,因为冰冷的极地流缓慢流入。在坚实的土地上,这些关系是相反的,每下降64英尺温度就会增加1度。众所周知,在大气中也存在着非常大的差异,温度随着地球表面以上的距离而减少,这是一个复杂的函数。
  但是,尽管所有这些在过去至少75年里都是众所周知的,而且将地球的热量用于动力目的也是一个猜测的主题,但直到一位美国工程师(我无法确定他的名字)提议通过在高真空中从温暖的地表水产生的水流和从很深的地方抽出的冷水所凝结的水流来操作发动机,似乎还没有为此做出决定。大约50年前,他向纽约的知名资本家和商人提交了一份完整而仔细的此类计划,并附有数字和估算。他不仅考虑生产和分配一般用途的动力,甚至打算用同样的方式获得的能量来推动船只,最好使用乙太作为工作流体。由于他的死亡或其他原因,该项目没有付诸实施。
  后来,当我对我的交流系统感兴趣时,我了解到Alfred S. Brown,一位知名的技术专家,被要求审查我的发明的优点,以及C. F. Peck,一位杰出的律师,为他们的商业引进组织了一家公司。这些人是工程师最早接触的人之一,他们认为他的计划在原则上是合理的,但管线、泵、发动机、锅炉和冷凝器涉及的开支太大,此外,对电力的盈利处理是困难和不确定的。我对旋转磁场的发现使情况和他们的态度发生了变化。他们认为,如果能量可以通过我的系统经济地传输到遥远的地方,并且海洋工厂的成本大大降低,那么这个取之不尽用之不竭的资源可能会被成功开发。佩克先生有很有影响力的关系,其中包括以他的名字命名的银行家的创始人约翰·C·摩尔。除了已故的J.P.摩根,摩尔可能是最强的人物。我被告知,如果我能够制定一个令布朗先生和其他工程师满意的计划,他们所设想的一个非常大规模的企业所需的所有资本将迅速得到提供。我不需要同事的鼓励来决定我承担这项任务,因为这个想法一开始就显得非常有希望和有吸引力,尽管它没有任何根本性的新意。

图1
  图1.- 低温喷灯 "是众所周知的科学玩具,也体现了制冷机械的原理。

  毫无疑问,操作蒸汽机或其他热力学发动机所需的基本条件可以得到满足,在任何时候都有相当大的温差。无需证明热量会从高处流向低处,并能转化为机械功。也没有必要证明,尽管地表水远低于其正常沸点212°F,但通过使其处于真空状态,无论温度多低,都可以轻易地转化为蒸汽。众所周知,由于同样的作用,在高山上无法煮豆子或煮鸡蛋。此外,由于同样的原因,蒸汽发电厂的涡轮机在锅炉完全关闭的情况下被毁坏,连接管道系统中的微温水在不经意间的高真空下被蒸发。水或一般液体的这种行为在很久以前就有了很好的例证,这种经典的装置被称为 "低温霍尔",由两个相互交流的、部分充满液体的灯泡组成,液体在一个灯泡中蒸发,在另一个灯泡中冷凝。它是由W.H.Wollaston发明的,他是英国伟大的科学家和研究员(1766-1828),他首先将铂金商业化,并被一些人认为是在发现电磁旋转方面预见了法拉第。十九世纪初推出的原始设备,其中一个灯泡装在冰里,结果使另一个灯泡里的水结冰。与当时的观点一致,人们认为冰的寒冷被带到了水中,因此希腊语的名字,意思是 "冷载体",被赋予了这个装置。但现在我们知道,这个过程具有相反的性质,冻结是通过将蒸发的热量从温暖的球体输送到寒冷的球体而实现的。人们会很自然地推断,一旦水在表面被冻结,操作就会停止,但奇怪的是,冰本身继续产生蒸汽,只是因为这个原因,所有的水都被凝固了。我们可以想象,这个现象在一个多世纪前显得多么令人费解。
  工程师提出的海洋工厂不是别的,而是沃拉斯顿的巨大装置,适合连续运行,并在两艘通信船之间有一个发动机。在估计其热动力性能时,我通过写字板和铅笔得出的第一个结果让我相当困惑。为了举例说明,假设同等数量的水,例如半磅的温水和冷水,分别在华氏82度和32度时,被混合或置于热平衡状态。第一种水会向第二种水提供12.5个热单位,在机械上相当于0.0725英尺磅 - 与一磅水从9725英尺这么高的高度落下时产生的能量相同。我一生的梦想是驾驭尼亚加拉河,但这里的瀑布比它高60倍,而且水量无限。将冰冷的水从任何深度提升到水面,只需要微不足道的努力,由于其他损失似乎也可以忽略不计,我得出结论,只要这个假设的瀑布的一小部分可以被利用,人类面临的最大问题之一将在未来的所有时代得到解决。
  我知道它好得不像真的,但我多年来一直追随这股力量,直到通过严密的推理、计算和实验,一点一点地在我的无知和怀疑的沼泽中得到了真正的方位。然后,这个利用海洋的计划在我的脑海中显示出它是可以想象的最粗糙的计划之一。仅仅为了输送一点热量,就必须抽水和处理大量的水,以至于这种类型的大型装置会带来新的工程问题。与我之前形成的观点相反,这涉及到大量的能源消耗。然后我意识到,水中所含的气体只能被部分提取,必须不断地从冷凝器中排出,以防止背压上升,这可能会降低速度,最终使发动机停止运转。
  此外,由于某些条件的限制,深海水进入管道的温度必须比符合探测要求的温度高,因此无法获得全部温差,我还发现了其他一些特殊的原因,这些原因在一段时间后可能会严重干扰该机制的正常运作。直接从地表水中升起的蒸汽质量最差,只是小压力下的雾气,其每马力小时的消耗量可能比现代工厂大20倍。如前所述,在水电站中,可以获取85%的落水能量,而在这种情况下,可以利用的能量几乎不超过理论落差的十分之二。最糟糕的是,设备的规模和成本与可能的最大收益完全不成比例。在研究首次提交的计划时,这些和其他的限制和困难迫使我自己去做。
  我的交流系统的引入开始了对最有价值的水力发电站的争夺,没有尝试利用海洋。但我的兴趣被激发到如此程度,以至于我继续工作并做了一些改进,这些改进被认为具有一定的价值。我对用浮子支撑的管道或悬挂在海底深渊中的管道不可行感到满意,因此我提出了一个倾斜的隧道,内衬隔热水泥,为深海的水提供一个平滑和不间断的通道。我找到了简化和降低设备成本的方法,并通过减少蒸汽和其他方面的水分使其更加有效,这些进展最终可能被证明具有实用价值。

图2
  图2 - 一个系统的平面图,在不同温度的两个容器之间转移蒸汽,驱动发电机的电枢。。

  为了使人们更容易理解海洋发电站从冷冻机的演变以及我的一些改进的性质,可以参考附图,其中图1表示沃拉斯顿的原始装置,包括两个高度真空的容器B和C,分别是锅炉和冷凝器,通过一个通道A连接。由于锅炉中产生的蒸汽以极快的速度冲入冷凝器,它能够产生相当大的机械力。
  图2说明了如何实现能量的热动力转化以获得有用的外部功。选择这种特殊的安排是为了省去与外部连接的必要性,因为这需要使用真空泵。一个钢制电枢a,其直径几乎等于连接容器B和C的通道A的直径,形状像一个风扇,被支撑在几乎无摩擦的轴承b和c中,后者可以被设计用来承受推力。围绕着电枢或涡轮转子,并紧靠着电枢,是软铁的凸起,如d和e,缠绕着线圈f和g,构成永久磁铁h的一部分。电枢的快速旋转导致磁力线从一组凸起定期转移到另一组凸起,这在线圈中引起了可以利用的电流。
  下一步是使该装置能够连续工作。这可以通过两种方式实现:将蒸发水和冷凝水直接供应给容器B和C,或者仅仅通过它们的壁来传输和提取热量,在这种情况下,工作液体完全被分离并在一个封闭的回路中循环流动。

图3
  图3 - 特斯拉热力学系统的草图,一个更完整的热力学系统简图,其中必要的真空度是由抽气泵E产生的。。

  第一个方案的示意图见图3。容器B和C是由涡轮机D通过适当的管道连接而成的汽缸。一个用于产生高真空的抽气泵E被连接到冷凝器C上,可以由涡轮机通过齿轮驱动,或者如图所示,由连接到涡轮机的发电机F的感应电机通电。大气压力下的水会以过快的速度流入抽空的容器,造成相应的损失,因此有必要通过适当高度的平衡气压柱i i和k k来供排水,从而确保所需的循环,其方向用箭头表示。由于在蒸发过程中吸收的潜热和在凝结过程中释放的潜热非常大,所以必须有大量的水在容器中循环,以防止温度的变化足以严重降低设备的性能。除了上述装置外,在水进入锅炉和冷凝器之前,必须使用分离器从水中提取气体。这些分离器不能是有效的离心式的,因为它们会造成太大的能量损失。唯一可行的是在现代水力学的最初阶段使用的那种,其作用是基于缓慢的水流方向逆转,只完成部分脱气。应该注意的是,这些气体通过快速膨胀和随之而来的冷却,极大地损害了蒸汽的质量,也或多或少地损害了容器中的真空。我的改进之一是以喷射的形式提供水,如图所示,它提供了必要的蒸发和冷凝表面,同时携带了阵列气体,如果水像往常一样进入,就会释放出气体。

图4
  图4 - 与涡轮机通过流体温差运行有关的特斯拉图示,在这里,水或其他操作涡轮机D的流体被保存在一个封闭的系统中,通过浸在不同温度的水中的冷凝器进行循环。

  对图3所示方案的仔细研究使我确信,由于一些原因,它比图4所示方案更不利,更不可行。在这个例子中,容器B和C是普通设计的表面冷凝器,但考虑到过多的蒸汽消耗和小的温度差异,它们的有效面积非常大。它们的尺寸可能是一样的,因为尽管热量从热水到冷水的传递是通过蒸汽进行的,但混合定律是被遵守的,当两者的数量相等时,会出现最大的传递。如果不是这样,通过提供更多的热水,性能可能会有明显的改善,因为热水只需要通过短的管道。容器通过涡轮机D与发电机F相连,如前所述,除了吸水泵E外,还采用了深井泵G,以迫使冷凝水进入锅炉。水应该是甜的、彻底脱气的,产生高质量的蒸汽,大大减少泵的工作,而且锅炉和冷凝器应该完全浸泡在循环介质中,以减少热损失。这个计划的重要实际优势在于,可以使用任何合适的工作液体和容量非常大的机组。
  研究海洋发电计划优点的技术专家很可能轻率地忽略了冷热水推进过程中的能量损失,实际上,由于高于平均海平面的原因,这种损失可能非常严重。出水口不可避免地非常大,如果它们的中心高于平均水平三到四英尺,以确保在涨潮时的正常运作,抽水损失将是相当大的。此外,水的方向和速度反复变化,并遭受水头的摩擦损失,特别是在长导管中,所有这些都可能相当于增加几英尺的寿命,使总数,例如,保守估计为7英尺。

图5
  图5 - 与海潮能源捕获有关的特斯拉图示,盆地H和I被潮水填满和排空,节省了许多原本用于抽水的能量。

  现在,在墨西哥湾或古巴水域,也就是我的同事们打算建厂的地方,冷热水之间的温差几乎不超过年平均36华氏度,而在可获得的糟糕的蒸汽下,每马力每秒的循环量可能高达12磅。因此,机械工作可以估计为每秒108英尺磅,这个数字必须几乎翻倍,因为必须使用的感应电机驱动的泵单元的总体效率通常不超过50%。由于一马力的速度是每秒550英尺磅,这意味着大约40%的损失。此外,脱气机、真空泵和深井泵的运行将消耗能量,而这些能量必须由涡轮发电机提供,并且由于上述原因,其价值几乎是其两倍。所有这些损失都可以通过各种方式减少,但幅度不会太大,这个例子清楚地表明了消除这些损失的可取性。这一论点甚至可以更有力地适用于抽水设备的成本,我将努力传达一个概念,即假设安装一个30,000马力的工厂,每秒需要不少于300,000磅的热水和冷水,这意味着,每一个都是4700立方英尺。由于速度不应超过每秒3英尺,两个能够满足要求的泵将有1800平方英尺的进水和出水口,并有通常的余量。显然,这样的巨型机器是不能使用的,原因之一是电梯会非常大,所造成的损失令人望而却步,更不用说其他原因了。这让我们看到了图3所示方案的一个不好的特点,即使用非常大的装置来确保传统的优势是不可行的。必须使用大量的小型设备,因此,设备越大,效果越差。与两台开口为1800平方英尺的泵相比,至少要使用100台孔径为36平方英尺的电机驱动泵和相应数量的锅炉和冷凝器,以及巨大的进口和出口管道,而且成本惊人。
  这些和其他类似的考虑促使我设计了图5所示的计划,其中我完全取消了水泵,完全依靠退潮来实现加热和冷却介质的必要循环,从而简化了工厂,避免了巨大的损失和支出。该装置包括两个非常大的盆地,内衬隔热水泥,分别以H和I命名,并为隔热顶或盖子提供适当的支持,其功能是尽量减少热量的辐射和流入的损失,分别从热水和冷水。每个盆地都有一个可控制的开口,分别是位于靠近底部的K和L,锅炉B和冷凝器C也位于这里。后者通过一个与发电机F相连的涡轮机D连接,构成一个大容量的装置。与之前描述的情况一样,还提供了一个吸水泵E和一个深井泵G,由发电机提供能量的感应电机驱动。如图所示,所有这些机器都被放置在一个共同的基础上。盆地在涨潮时被填满,退潮时的流出量受到控制,以确保获得最佳效果。虽然电力会有周期性的变化,但该工厂可以在不使用电池或其他储存手段的情况下令人满意地运行,因此,这种商品的成本可以大大降低。

图6
  图6 - 特斯拉浮动热电厂示意图,一个浮动的热电厂,其中冷凝器C悬挂在锅炉B的下面,冷凝水垂直循环。。

  图6展示了另一种不使用水泵而从海洋温差中获取动力的方法。该设备包括已经描述过的相同的基本部件,即一个管状锅炉B和类似的冷凝器C,通过驱动发电机F的涡轮机D连接,一个高真空泵E和一个小型往复式深井泵G,用于将冷凝液从冷凝器提升到锅炉中。后者由一个携带所有机器的浮动结构支撑在温暖的水面上,而前者则悬挂在冷水中的适当深度。这两个部分的管子都被安排在垂直位置,以确保加热和冷却介质的良好循环。这种安排非常简单和有效,但通过泵G提高冷凝水消耗了大量的工作。我在这个计划上设计了无线发电厂,考虑到了实际的目标,它们也许会在未来找到有价值的用途。
  图7是一条船的局部视图,它带有仅靠从水中提取的热能来推动它的装置。我没有被告知美国工程师打算如何推动他的船,图中的方案是我自己的。两个旋转泵M和N被用来迫使温水和冷水分别通过锅炉B和冷凝器C的管道。如图所示,这些泵应该由感应电机驱动,并与排放管和其他部件相连,这样水就不会进入船舱。锅炉的进水口O靠近海面,而冷凝器的进水口在必要的深度;为此,采用了一个流线型的管道O1,在前面开放。由于水的温度在离海洋表面有限的距离内迅速降低,使用50英尺长的管道可以从水中获取足够的能量,通过排放管道排出的水流来推动船只。没有其他的推进手段是必要的,甚至转向也可以通过适当地调节从后面排出的两股水流的体积来完成,如图所示。涡轮机D、发电机F、高真空泵E、深井泵G和其他部件的作用与之前相同。必须提供一些储存的能量来启动真空泵,从而启动该设备的运行。

图7
   图7.-设计一艘通过水温差产生的能量来推动的船只,通过水温差产生的能量来推动船只的设计。文中对表示操作机构的符号进行了解释。

  考虑到所获得的能量与抽水的数量成正比,因此实际上是无限的,插图中的海洋发电计划似乎非常诱人。但必须记住,这种计划的真正优点只能用收益来衡量。我们还有更多、更容易获得的资源,但由于无利可图而未被利用。经过仔细研究,发现了许多令人沮丧的事实。深海的水通常是低温的,但在任何时候都可能产生一股暖流,使工厂失去作用。据观察,在同一深度的水温可能有35°F的差异,甚至更多。正如空气中出现的对流一样,它们也可能在海洋中产生,这对此类事业来说是一个永远存在的威胁。另外,实际获得的温差似乎必须总是明显小于从探测中推断出来的温差。将密度低于一定水位的水提升到密度较低的水位,涉及到泵必须做的工作,但由于在深海管道顶部排放的水的体积相应增加,所以不会损失。但在深海管道上方的水却不是这样,因此,进入管道入口的水流主要来自上方,也就是说,在向下的对流方向。由于这个原因,温水从上面进入进水口,从而减少了温差。另一个奇怪的事实也不能被忽视。大海中密布着生物,这些生物会因年龄而发生变化。随着它们年龄的增长,生命流沉积了越来越多的固体物质,它们变得特别重,并逐渐下沉,直到最后在很深的地方生命灭绝。如果这些漂浮物能像水一样以恒定的速度被泵移走,那么它的麻烦就相对较少。但随着水被清除,这种物质的浓度不断增加,可能会变得如此之大,以至于严重干扰工厂的运作。性能的损害,如果不是中断的话,也可能是由于管道中的铁锈和沉积物、接头的松动和其他事故造成的,因此我认为隧道是输送冷水的可行手段。
  我从各个角度研究了这个发电计划,并设计了将所有损失降低到我称之为不可减少的最小值的设备,但我仍然发现性能太小,无法与现有方法成功竞争。
  利用固体地球上的温度差异可以防止几个重要的优点。它将使我们没有必要去热带地区,那里的电力价值较小。事实上,气候越冷越好。可以在人口稠密地区的中间沉下一个竖井,从而大大节省配电成本。当然,竖井的成本很高,但设备却很便宜,简单而高效。它的基本部分,包括一个位于很深的地方的锅炉,一个由河水或其他可用的水冷却的地面上的冷凝器,一个与发电机相连的涡轮机,以及一个电机驱动的高真空泵。锅炉中产生的蒸汽或水蒸气通过一个绝缘的中央管道被输送到涡轮机和冷凝器,而另一个较小的管道也同样有一个绝缘的覆盖物,用于在重力作用下将冷凝水送入锅炉中。在全世界范围内开辟无限的电力资源所需要的只是找到一些经济而快速的沉降深井的方法。
  我们是否必须依赖来自地球热量的动力,必须留待将来。如果我们耗尽现有的资源而不开辟新的资源,这种可能性就会出现。毫无疑问,我们储存的煤和石油最终将被用完,而且没有足够的水力来满足我们的需求。从原子或元素变化中获得动能的想法是不科学的,也是虚幻的,不能过于强调地加以谴责。最近提出的利用据称在40000000摄氏度(摄氏)温度下释放的能量的计划也是如此。所有这些建议的基本谬误是,即使在一个理想的过程中,分解所需要的能量也比可以有效回收的能量多。
  明显谬误的理论是造成这种虚幻希望的原因。其中最糟糕的可能是电子理论。在已经提出的四、五种原子结构中,没有一种是可能的。一千个科学工作者中没有一个人知道电子 - 不管它是什么 - 只能存在于分子间和星际空间的完美真空中,或高度枯竭的管子中,而剥离了电子的原子核是没有能量的。
  许多年前我就清楚,必须发现一种新的、更好的电源,以满足人类不断增长的需求。1891年5月20日,我在哥伦比亚大学美国电气工程师协会的演讲中说。"我们正以难以想象的速度在无尽的空间中旋转,我们周围的一切都在旋转,一切都在运动,到处都是能量。一定有某种方法可以让我们更直接地利用这种能量。然后,用从媒介中获得的光,用从媒介中获得的力量,用不费吹灰之力获得的每一种形式的能量,用永远取之不尽的储存,人类将大踏步前进。"
  我为这一目标进行了不懈的思考和努力,并且很高兴地说,我有足够的理论和实验证据让我充满希望,甚至可以说是信心,我多年的努力将得到回报,我们将拥有一种新的动力来源,甚至优于水电,它可以通过简单的设备在任何地方获得,并且几乎是持续和无限的数量。

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