第五百八十四章 發電機和燈泡

電解鋁的實驗室完成了,不過那是在實驗室之中,不惜成本的完成的,就目前丁海軍的成本來說,它的價格還是相當的高,原因很簡單,電的成本居高不下。

鋁是自然界之中,含量最高的金屬材料,不說在整個地球,就算是在地殼之中,蘊含的量也非常的大,可是鋁容易被氧化,甚至他的氧化物,也容易被氧化,變成其他的東西,並且鋁的活性相當的高,不容易被置換出來。

在初期,爲了把鋁置換出來,使用的是鉀的,也因此造就了鋁的價格高昂,也就是在電解鋁發現之後,才逐步的降低了價格的。

法蘭西帝國時代,爲什麼拿一個鋁製的勺子,都驕傲的不像的原因,鋁這一種新發現的金屬,他的價格是極爲高昂的。

可以毫不客氣的說,鋁的價格,大部分都是在電費上面的,電費高,鋁的價格就高,電費低,鋁的價格就低。

很多人都以爲,電的價格相當的廉價,21世紀,中國的發電量常年穩居世界第一的,電的價格低廉到了每度電幾毛錢,也因此,鋁的價格降低到了很低的程度。

後世是什麼概念,不說各種清潔發電,風力,太陽能,就說火電吧,它應該是消耗最大的,因爲需要燃料。

可是科技的進步,讓煤炭發電的能效比非常的高,在臨界,超臨界,超超臨界的衆多公關,對於熱電廠機組的研究已經達到了一個很高的程度,每度電使用的標準煤,已經降低到了的260克左右,這也是電便宜的根基。

在最初的時刻,電的價格是相當的昂貴的,不說歐洲諸國,在19世紀末,20世紀初,租界的電價大概是一度電0.12兩,這裡是指的白銀。

哪怕是換算成21世紀的銀價,一克3元來計算,0.12兩也高達6克,也就是說,一度電18塊錢。

按照一個100瓦的燈泡,每天照明4個小時來算,一個月12度電,也就是1.2兩白銀,這對於當時中國來說,是相當昂貴。

在租界,也就是富貴人家用的起電燈,就這樣,也不是每一個房間能開,平均每一個房間,照明花銷1兩半,對於幾十個房間的大戶人家來說,也是一個不小的花費。

電費的高昂,也帶來的鋁的高昂,甚至電解鋁的關鍵性問題,電費高昂只是一個方面,在電力普及之前,甚至是電力大規模的普及之前,就是一個鏡花水月的東西。

電解鋁對於電能的消耗,實在是太大了,當時世界的電力,全部弄在鋁上面,也不會有多少。

一定程度上,造成了鋁備受追捧,也被稱之爲替代黃金白銀的一種貴金屬,只不過,伴隨着電力的革命,無數新的技術的應用,電的價格越來越便宜,

無論是火力,風力,水利,甚至是核能的發電機組,他們讓整個世界的能源不斷的攀登高峰,越來越高的技術,也讓發電變得越來越便宜,這種情況之下,只是依靠着電力這一塊的電解鋁,當然會大量的降價了。

鋁合金的研究,當然會進行,實驗室之中,使用卡牌加快鋁合金的研究,這個可以做,投入到工廠大生產,還是算了吧。

鋁合金之所以能夠是鐵合金之下一個重要的合金,關鍵就是量,鋼鐵廠,如果不是擁有200萬噸的產量,也不敢輕易的涉足鐵路,量能到了一定程度之下,會產生質變,否則的話,真正的高硬度合金,也不是沒有,在億萬年之中,掉落到了地球上面的隕鐵。

在高溫和高壓之下,最終燃燒的剩餘物,他們之中有一部分,正好跟高硬度合金相仿,他們性能會更佳。

實際上,在後世,各種隕石的價格高昂,一方面,是因爲他們是天外來物,蘊含着很多屬於宇宙的密碼,有着極高的科學價值,另外一方面,也正是從中間尋找某些配方。

歷史上,有記載的那些神兵利器,幾乎,都是以這些材料構成的,但是這樣的材料太少了

戰國末期七雄並起,最終是秦國佔據了優勢,而秦軍的武器,多是青銅,這樣是少數的唯武器論的反對者的理由之一,秦軍用青銅,打敗了鐵器,可是他沒有看到,鐵器的冶煉複雜,在戰國末期,沒有幾個鐵匠能夠掌握,能夠掌握的,幾乎都可以稱之爲名匠,這樣的武器,在軍中,有多少

就一如現在定海軍的鋼鐵武器,如果這個總量,僅僅是高層軍官使用,那就沒有任何的意義了,只有普及,只有廉價,只有大規模的利用,纔是最好。

武器論,說的並不是單一的武器,而是普及,總量的數量高了,才能夠產生效果。

驗證了鋁合金,基本上,就停下來了,還有幾個研究人員在研究,只不過效率比起之前,差了很多,甚至趙信的指導也很少的。

在趙信看來,這個更多的是積累,或許,輕質化的鋁合金,在船上面,有一定的用途,在鋼鐵和鋁合金之中挑選的話,鋁合金的重量優勢,會帶來不錯的變化,特別是爲來追求速度的飛剪船的時候。

距離和速度,這是相對的,爲什麼21世紀的地球,會變成地球村,無線電,寬帶,這些可以讓大洋彼岸的信息,可以同時的傳遞過來,而飛機這樣的交通工具,讓2天之內,橫跨地球成爲了可能,在發達的交通之下的,地球也就變成了村。

未來,只要丁海軍進入海洋,開發東南亞和太平洋上面的島嶼,距離就成爲了重要的問題,還是目前中國式帆船4節的速度,根本沒辦法解決問題,反倒是會讓開發出來的外島,逐步脫離,只有更高速的,比如說,平均在14節左右飛剪船,才能夠縮短距離,讓整個國家的凝聚力更強。

現在談論這個,還有些早,丁海軍只是帆船的改造,就獲得了一倍的速度,飛剪船,那是以後纔要注意的事情。

在12個研究員按部就班的研究,鋁合金這邊成功的同時,另外一個研究成果,也大量的運用。

從電力的基本驗證,趙信只是給了基本的公式,偶爾關注一下,最初的電力只是爲了驗證一些中學課本上面的遠離,電解鋁的完成,哪怕只是實驗之中的少量完成,也代表着電向着實用化發展了。

趙信沒有能力大規模的普及電力,也沒有能力直接越過蒸汽機內燃機,直接進入到電動機,爲丁海軍提供更加強大的動力,可是照明,是亟待解決的問題。

黑夜,對於北宋之前的時代來說,那是黑夜,是看不見的時代,白天是日出而耕,夜晚,是日落而息,火焰照明很早就出現,因爲危險和昂貴,不是的慣用的方法。

北宋東京的不夜城,是蠟燭發展到一定程度的結果,也是北宋富庶的結果,牛油大燭,可以驅走黑夜,帶來光明,繁華的夜生活,也成爲了汴梁的標誌。

在丁海軍,要求工業效率,那麼黑夜就是必須要克服,一些關鍵性的工廠,用三班倒四班倒,人歇機器不歇,這樣才能夠創造出更高的勞動效率。

蠟燭,用在娛樂場所,沒有多大問題,用在工廠,就不是特別的適合了,比如說,像是麪粉廠,水泥廠,這樣粉塵較多的地方,明火是非常危險。

煤油燈的較爲封閉燈的出現,對於室外,有風的地方,是不錯了,可是也不適合在這些地方使用,他們再怎麼的獨特,也必須要是燃燒和使用氧氣,一旦跟粉塵接觸,很容易產生危險。

更不用說各種的實驗室,大部分的實驗,對於火焰和溫度的要求有些高的,越是精密的越是如此,特別是一些色彩變化不太大的實驗,就算是在白天,也不是每一個時刻都可以做的,只有中午的時候,能見度較高的時候,纔可以做。

電到了可以電解鋁的時候,那麼距離照明也就不是很遠了,趙信詳細的詢問了發電機的功率,特別是各種磁石之間的性能相比,尋找擴大的可能,並且在最簡單的發電機的基礎上面,開始改進。

更大的磁石,天然的不行,都不是很大的塊頭,可是通過化學合成,四氧化三鐵,只是在氧化鐵和鐵粉之間進行煅燒就可以了,通過一定實驗,做出了大的磁鐵,然後就是導線和傳動裝置的。

密閉的導體,轉動起來,有很多的問題,那就讓磁鐵轉動,沒有更強大的動力的前提下,畜力就成爲了必然的選擇,最多是在傳動裝置上面做文章,讓效率更高一點。

不過,在這樣的各種努力之下,最終一個畜力拉動的發電機,它的裝機容量,大概達到了3千瓦。

3千瓦,還是在數十匹馬的共同作用之下,目前丁海軍最大發電機組,也就是說,按照一個小時來計算,每一個小時不過是發3度電,一天下來72度,算上整年,也就是2萬多度。

這個效率,在21世紀,基本上,就是夠三四個家庭來使用,夏天一般的家庭,用上500度電,都不是一個很難的事情,可是在這個時代的,如果驅動燈泡的話,是可以供數十個實驗室來使用的。

有了足夠多的電,燈泡就順理成章了,在沒有一個良好的冶煉條件,並且拉絲工藝的前提下,鎢絲是肯定不可能,的資訊時代,碳化纖維這玩意。

在衆多中國小學生所知道,愛迪生這麼一個大發明家,愛迪生是燈泡的發明人。

爲了發明燈泡,他花費了巨大的精力,實驗了無數的材料,最終找到了竹炭纖維這個材料。

這一碗雞湯,不知道讓多少人都信了,他所說過的天才是百分之一的天分和百分之九十九的汗水,這句話也是激勵了無數人。

作爲一個歷史學家,趙信很多事情都願意較真,實際上,在百度的時代,關於愛迪生的很多東西,網絡上面都有,講的非常詳細,只不過絕大部分的人,不願與去的查詢而已。

真的要說的,愛迪生,恐怕算是第二十三個發明燈泡的人。

在真正的歷史上面,愛迪生只是一個小學都沒有畢業的人,還歷史本源的話,愛迪生或許曾經是一個發明家,可是在積累了第一筆財富之後,他就變成了一個專利商人,就如同後世的課題一樣,他是拿着資金的老闆,下面自然有賣命的各種研究狗博士狗,他們的成果和發明,很自然的就變成了他的。

就燈泡這個發明上面,最初想法,是從一個叫約瑟夫?斯萬的英國人哪裡順過來的。

早在1848年,斯萬就開始研究燈泡,也嘗試了幾種材質,從鉑金,到各種金屬,然後最終確定到了碳的身上,鈡形玻璃罩抽成真空,馬蹄鐵的碳的燈泡,最終的使用壽命,只有13.5小時。

這一年,是1848年,斯萬發明這個的時候,愛迪生只有一歲。

不過當時發電技術不過關,各種電壓不穩定,只有13.5小時使用壽命的燈泡,並不能夠發展起來。

愛迪生充其量是改良的燈泡,在斯萬發明的基礎上面,更好的利用電力的條件,並且尋找更加合適碳纖維,最終找尋無數的材料,找到了竹絲的燈泡。

竹絲燈泡的可靠性大大的提高,在最初的時候就已經達到了170個小時,基本上可以使用,經過了一系列的改良,比如說找到更好的竹子,最終讓這個壽命延長到了1200小時。

站在巨人的肩膀上面,趙信知道,這是一款日本的竹子,但是在科普資料之中,並沒有講清楚,這是哪一種竹子,沒辦法,就只有做比對,日本的不少竹子,都是從中國移植過去,在北宋各地,各種竹子之中,進行了一一的比對,最終做出了比較耐久的燈泡,大概可以使用300多個小時。

這已經足夠了,按照每天照明6小時來算,差不多可以使用50天的時間,這個使用效率是可以接受的,100瓦左右的燈泡,或許無法跟後世的節能燈或者白熾燈相比,這個亮度比起蠟燭,比起煤油燈,已經亮的多了,當實驗室明亮起來之後,整體的效率,也隨之增加。

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