窗外,西北風凜冽。


    哪怕是民勤縣周圍已經被改造成為了連綿不絕的大豆農場,來自更加遙遠地帶的沙塵,還是被強有力的西北風裹挾而來。


    “…”江淼聽著張樹立的匯報。


    “…以上就是我們實驗室的研究成果。”張樹立臉上帶著激動和一絲絲緊張。


    江淼放下手上的報告,笑著說道:“辛苦張博士和511實驗室的研究員們了,獎勵按公司的規定來。”


    “多謝老板。”張樹立的心猛然撲通撲通跳起來。


    雖然這個研究是從碳化矽納米管的基礎上衍生出來的東西,但是不可否認的一點,就是張樹立團隊確實在其中發揮了巨大的作用,因此他們團隊會獲得該技術的相關產品,5%的毛利潤作為專利激勵。


    別小看5%的毛利潤,這東西要是大規模生產,每年產生的毛利潤就不是一個小數目。


    很多人都會下意識認為,這東西的第一個應用方向肯定是海水淡化。


    海水淡化這確實是很快會第一個投入使用的應用方向。


    但是江淼在看完511實驗室的全部報告之後,很快就發現了第二個應用方向,而且是非常重要的應用方向,甚至可以和海水淡化相提並論的應用方向。


    江淼吩咐道:“張博士,你回去之後,去找其他實驗室借設備,就說是我批準的,我想一下…”


    停頓了片刻,他接著說道:“506實驗室有幾套大功率的抽真空設備,就借他們的設備,我要做一個實驗,你們也準備好真空蒸發器。”


    “好的。”張樹立已經猜到了江淼要做什麽,那就是要驗證不同真空度下,抽水的效率如何。


    第二天下午。


    協調好設備借用的工作之後,張樹立才打電話給江淼。


    江淼趕過來的時候,測試工作已經在進行。


    隻見在高真空度的情況下,玻璃汙水箱的汙水以肉眼可見的速度下降著,僅僅用了不到3分鍾,一立方米的汙水就被抽幹了。


    “繼續。”江淼看著他們繼續做實驗。


    張樹立等人也開始調高真空度,從而提升一側的負壓。


    隨著負壓不斷提升,納米蒸發器抽水的效率也越來越高。


    然而好景不長,隨著負壓的提升,汙水之中有害成分也進入了淨水箱中,同時一部分大顆粒汙染物也一點點堵塞了碳化矽納米管。


    對於這一點,眾人都有預料到。


    重新調整實驗方案,忙碌到晚上十一點半左右。


    他們終於找到了一個最佳的效率,在特定負壓下,碳化矽納米管的淨水效率達到了一個比較好的性價比,差不多每千瓦時電能可以產生87立方米超淨水,是之前的的兩倍多。


    但是江淼並沒有讓張樹立團隊停止研究,接下來還需要繼續進行實驗。


    不過實驗方向不再是淨水提取的效率,而是不同長度的碳化矽納米管,提取每立方米超淨水需要消耗的能量。


    一連五天的實驗。


    張樹立團隊此時也明白了江淼的想法。


    由於碳化矽納米管的長度很難超1米,因此張樹立團隊采用了焊接的方式,將一個密封金屬環焊接在碳化矽納米管集束上,讓兩股碳化矽納米管可以連接在一起。


    使用這個方式,他們不斷延長著碳化矽納米管。


    五天時間,就將碳化矽納米管延長到了150米。


    實驗非常成功。


    哪怕是延長了150米,碳化矽納米管仍然可以毫不費力將純淨水從汙水箱中吸到另一端。


    不過在實驗過程中,他們也發現了問題。


    那就是一開始的時候,要采用垂直擺放,讓常溫水蒸氣可以漂浮上去,但這個垂直長度不能過長,一旦超過4.5米左右,水蒸氣就容易受到地球重力的影響,無法繼續上浮,從而凝結在該高度的管道內部。


    因此頭一段管道超過3米之後,就必須拐彎,改為平行水平麵或者斜向上,這就可以讓管道內部的常溫水蒸氣快速流動。


    另一個問題,則是溫度問題。


    一開始,他們是在實驗室內部做實驗,自然沒有發現溫度的問題,直到長度超出實驗室內部的空間,拿到了室外進行實驗時,就出現問題了。


    此時的民勤縣是十一月初。


    白天氣溫還有十幾度,可是晚上卻在零度附近。


    碳化矽納米管內部的常溫水蒸氣,在零攝氏度附近,會一下子變成液態,這種突變的後果非常嚴重,黏稠的液態水導致管道被堵住了,提取純淨水的效率下降到了之前的千分之一左右。


    進一步實驗中,碳化矽納米管內部的水蒸氣,一旦環境溫度低於零下23.6攝氏度,就會迅速從水蒸氣狀態,凝華成為固態的冰,直接將碳化矽納米管內部堵死。


    也就是說,碳化矽納米管不能在低於零攝氏度的環境下使用,不然效率會直線下降,甚至直接停擺。


    但是這個實驗也是非常成功的。


    原因就是他們通過實驗,驗證了遠距離低成本輸水的設想,既然150米的管道不需要太多額外的做功,就可以實現超淨水的提取和輸送,那後續就可以考慮不斷延長管道,實驗從沿海向內陸的低成本輸水。


    特別是從低海拔沿海地區,向高海拔地區輸水,對於這種以水蒸氣為輸送形式的碳化矽納米管而言,能耗和在平原地區輸送,其實是差不多的。


    張樹立團隊就測試過提高管道的傾斜角度,隻要傾斜角不超過30度,並不影響提取和輸水的效率。


    畢竟水蒸氣本來就會自動向高空漂浮,一定的傾斜度,可以借助水蒸氣本身的浮力抵消掉地球重力,在這種納米尺度上,這種抵消更加顯著。


    至於低溫凝水結冰的問題,在北方地區其實也無關緊要,畢竟北方的農業生產集中在春夏秋,冬天除了大棚和農業工廠之外,並沒有太多用水。


    完全可以在春夏秋三個季節全力提取輸送純淨水,冬季停工維修,或者直接將管道掩埋在地下深處,加上保溫層。


    一般掩埋深度大於3米,就基本可以保證管道內部的溫度常年高於零攝氏度。


    按照實驗室的結果,目前管道每天的輸水效率,為管道的橫截麵積乘以1914,即管道橫截麵積每平方米每天輸水1914立方米,每年可以輸水698610立方米。


    一條內部直徑10米的管道,每年可以輸水5493萬立方米的超淨水。


    不過江淼也清楚,這個技術要落地,管道成本是非常關鍵的問題。


    目前該類型的碳化矽納米管製造成本,預估大概在每噸11萬左右,其密度為1.8克每立方厘米。


    抽水淨水管道中,大約三分之一是碳化矽納米管,三分之二是環氧樹脂。


    橫截麵積一平方米的管道,每米長度中,需要使用環氧樹脂0.79噸,特製碳化矽納米0.59噸,加上密封合金連接件和保護外殼,總成本差不多是每米5萬元。


    假設現在需要從渤海沿海,建設一條直徑10米的輸水管道到老哈河上遊源頭,全長350公裏左右。


    單單是管道投資成本就是1.37萬億元,預計可以使用40年左右,每年折舊成本至少342.5億,然而這麽多投入,僅僅隻能獲得5493萬立方米超淨水,每立方米超淨水的需要623元的折舊費。


    顯然這是不劃算的投資。


    但是這並非沒有解決方案。


    那就是采用階梯水庫和高差自然輸水模式。


    比如在沿海地區,尋找高度合適的山地,將水輸送到山地的高處,利用落差和地形,讓水向北流,借助周邊的河道和水庫,源源不斷向北輸水。


    以江淼設想的老哈河項目為例子,可以在山海關附近的沿海建設輸水管道,來到山海關西北方向的祖山,借助青龍河河道建設階梯水庫,向北逆向輸水,其中祖山段大概隻需要建設5公裏輸水管道。


    到青龍河源頭的三十家子鎮,向西北跨越山脈,同樣是建設5公裏輸水管道,就可以抵達老哈河上遊源頭的黃土梁子鎮。


    這樣一來,全線隻需要建設10公裏左右的輸水管道,加上每一個階梯水庫的低成本抽水站。


    不過這個成本仍然很高。


    如果真要應用在遠距離低成本輸水上,隻能期待工藝成熟和改進之後,讓特製輸水管道的成本可以降下來,不然遠距離輸水肯定玩不轉。


    當然,這並非真的沒有辦法。


    比如通過挖掘隧道,替代特種輸送管道,加上階梯水庫逐級向上提水。


    而碳化矽納米管隻需要在沿海源源不斷提供淡水,以及在階梯水庫,建設幾十米的抽水管。


    那碳化矽納米管道的使用量將下降到幾百米左右,10米直徑的抽水管道,每米長度的投資成本大概就是392.5萬元左右,後期大規模生產還可以壓低一些。


    不過其中的基建投資卻提上來了。


    輸送隧道、階梯水庫,這些投資大概需要幾百億。


    如果布置100條這樣的管道,每年輸水54億立方米,按照最節約的方案,整個項目投資大約在2000億左右,項目預期可以高效運行40年,每年折舊費50億,收益為54億立方米淡水,平均每立方米淡水的投資成本為0.925元。


    明顯還是偏高。


    除非特種輸水管道的成本下降到原來的三分之一左右,那每立方米淡水的投資成本才會下降到0.39元。


    對於這個情況,江淼並沒有太失望,畢竟飯要一口一口吃,他向張樹立團隊囑咐道:


    “你們團隊接下來的任務,一方麵是配合公司,對這個產品進行工業化量產。”


    “沒問題,老板。”張樹立宛如小雞啄米。


    “另一個任務,則是想辦法降低碳化矽納米管和特種輸水管道的生產成本,在同樣需要和生產部門配合。”


    “是。”


    海陸豐公司有專門的技術工業化管理部門,即技術應用部。


    這幾天技術應用部的人已經行動了起來,一方麵是組織相關研究人員,研究高效率、低成本的量產工藝;另一方麵,則是讓人事部盡快安排人員,組建一個全新的事業部,來主導該項目的深度開發和商業化營運。


    此時這個部門的經理王安國、副經理宋孝傑也在這裏。


    同樣是技術研發出身,卻長期從事工業量產管理工作的王安國,比單純的科研團隊,對於技術量產方麵,更加有心得,他這幾天已經看了特種碳化矽納米管的技術。


    “老板,這是初步的改進方案,請過目。”


    江淼邊看邊問:“你們還真是有效率,不到三天就拿出了3個改進方案。”


    “術業有專攻,張博士並沒有主導過專業的技術投產規劃和工藝改良。”王安國笑著說道:


    “第一個改進方案最簡單,也是最容易實現的,碳化矽納米管道在輸水管道中隻占30%左右,剩下的70%為環氧樹脂,但環氧樹脂並不一定需要完全填充管道內部,我們的工程師計劃采用發泡泡沫,作為中間的填充材料,既可以起到保溫和支撐的效果,還可以減少整體重量和成本。”


    江淼已經看到了這個改進方案的預估參數;減少32%的重量,每立方米減少成本8000元左右。


    “第二個方案,是外殼和密封合金環,原來的工藝在實驗室自然無傷大雅,但是這工業量產中,顯然是不適合的。”王安國侃侃而談的繼續補充道:


    “因此我們采用了公司的新材料矽藻豆絲,這東西可以一體成形,加上密封圈之後,完全符合要求,預計讓整體重量再下降35%,同時每立方米成本再下降7000元。”


    “第三個改進方案,張博士團隊之前采用直接燒結沉積工藝,再使用更加細小碳化矽納米管,一點點鑽過去,這個工藝太複雜了,而且良品率太低了。我們計劃采用多次燒結,每一次隻燒結內壁的八分之一,連續燒結八次。”


    江淼並沒有否認這個方案,因為技術應用部已經進行過超算模擬計算,得出的結論是這種內壁結構,並不影響水分子的常溫蒸發。


    如果采用第三個方案,預計特種碳化矽納米管的每噸成本,會從11萬元下降到6.7萬元左右。


    這會讓每立方米特種輸水管道的成本下降1.3萬元,加上前麵兩個改進方案,一共可以減少2.8萬元,總成本壓低到每立方米2.2萬元。


    雖然還沒有達到理想狀態的三分之一,但後期繼續改進,還有很大的下降空間。


    比如豆絲成本下降、能耗成本下降、用水成本下降,這些成本都會影響下遊產品的生產成本。


    “你們技術應用部盡快安排技術的落地。”


    王安國嚴肅地回道:“交給我們,我們一定不負老板的重托。”


    “嗯,辛苦你們了。”江淼看了看手表的時間,便和眾人告別,因為他要趕過去京城一趟。


    現在是十一月七日。


    而今年的院士增選結果將在兩個星期後,在京城進行正式公布。


    不僅僅是江淼獲得了工程院院士,連林書雅也獲得了工程院院士。


    主要是書雅掛名的海綿電池技術,引發了國內的產業變革,加上時間是上半年,因此經過評選委員會的內部討論,在六月份的時候,又加上了林書雅的名字。


    江淼早就知道了評選的結果。


    由於夫妻倆不能坐飛機,又考慮到臨期過去,容易被人摸清楚時間,因此兩人提前在不同的時間過去。


    書雅前天晚上已經搭乘高鐵,在安保團隊的秘密護送下,低調前往京城。


    他主要是為了看特種碳化矽納米管的研究成果,以及和技術應用部討論後續的一些安排,才在民勤這邊多停留了一個星期。


    現在時間已經差不多了,便趕路前往涼州市的高鐵站。


    江淼的離開,並沒有影響王安國、張樹立等人的研究工作。


    利用碳化矽納米管作為切割線,他們將特種管道切成片,每一片厚度為2厘米,每米可以切成50片,每一片都可以作為獨立的淨水器使用。


    再使用其他材料製造出管道,管道頭部隻需要安裝一片淨水器。


    民勤縣的汙水處理廠內。


    一個臨時改造集裝箱內,一台設備的淨水器緊貼著汙水池,經過初步沉澱的汙水,表麵貼上淨水器後,隨著負壓設備啟動,源源不斷的常溫水蒸氣被淨水器抽上去,然後在另一側出來的常溫水蒸氣,又快速凝結成為水滴。


    這些水滴沉積在底部,底部的四側抽水管,很快就將純淨水抽離底部。


    如此往複循環,純淨水就源源不斷從設備中被提取出來。


    汙水處理廠的廠長和幾個技術員,看得目瞪口呆。


    “太快了。”汙水處理廠廠長難以置信的看著出水口。


    負責檢測水質的技術員,趕緊收集一些水,去廠裏麵的檢測室進行檢測。


    一個多小時後。


    檢測報告出來了,那個技術員帶著一絲震驚跑過來:“廠長,達標,各項汙染物都檢測不出來,簡直比純淨水還純淨。”


    “真的?”一把抓過檢測報告,廠長看得瞪大眼睛,隨即轉過頭問道:“小李,能耗是多少?出水多少?”


    “每小時80方左右,耗電差不多是每小時1.4度。”小李看著儀表報數。


    廠長被震驚得脫口而出:“靠!這設備要是價格不高,可以秒殺現在的一切汙水處理設備。”


    另一個老員工微微點頭:“確實,咱們廠每天最大處理能力是2萬方,這套設備一天可以處理1914方,十台就可以取代咱們廠的絕大部分汙水處理設備了。”


    “海陸豐公司的技術實力還真是可怕。”廠長不由自主地驚歎起來。


    (本章完)

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