第249章 成本问题（1 / 2）

第249章 成本问题

窗外，西北风凛冽。

哪怕是民勤县周围已经被改造成为了连绵不绝的大豆农场，来自更加遥远地带的沙尘，还是被强有力的西北风裹挟而来。

「…」江淼听着张树立的汇报。

「…以上就是我们实验室的研究成果。」张树立脸上带着激动和一丝丝紧张。

江淼放下手上的报告，笑着说道：「辛苦张博士和511实验室的研究员们了，奖励按公司的规定来。」

「多谢老板。」张树立的心猛然扑通扑通跳起来。

虽然这个研究是从碳化矽纳米管的基础上衍生出来的东西，但是不可否认的一点，就是张树立团队确实在其中发挥了巨大的作用，因此他们团队会获得该技术的相关产品，5%的毛利润作为专利激励。

别小看5%的毛利润，这东西要是大规模生产，每年产生的毛利润就不是一个小数目。

很多人都会下意识认为，这东西的第一个应用方向肯定是海水淡化。

海水淡化这确实是很快会第一个投入使用的应用方向。

但是江淼在看完511实验室的全部报告之后，很快就发现了第二个应用方向，而且是非常重要的应用方向，甚至可以和海水淡化相提并论的应用方向。

江淼吩咐道：「张博士，你回去之后，去找其他实验室借设备，就说是我批准的，我想一下…」

停顿了片刻，他接着说道：「506实验室有几套大功率的抽真空设备，就借他们的设备，我要做一个实验，你们也准备好真空蒸发器。」

「好的。」张树立已经猜到了江淼要做什麽，那就是要验证不同真空度下，抽水的效率如何。

第二天下午。

协调好设备借用的工作之后，张树立才打电话给江淼。

江淼赶过来的时候，测试工作已经在进行。

只见在高真空度的情况下，玻璃污水箱的污水以肉眼可见的速度下降着，仅仅用了不到3分钟，一立方米的污水就被抽乾了。

「继续。」江淼看着他们继续做实验。

张树立等人也开始调高真空度，从而提升一侧的负压。

随着负压不断提升，纳米蒸发器抽水的效率也越来越高。

然而好景不长，随着负压的提升，污水之中有害成分也进入了净水箱中，同时一部分大颗粒污染物也一点点堵塞了碳化矽纳米管。

对于这一点，众人都有预料到。

重新调整实验方案，忙碌到晚上十一点半左右。

他们终于找到了一个最佳的效率，在特定负压下，碳化矽纳米管的净水效率达到了一个比较好的性价比，差不多每千瓦时电能可以产生87立方米超净水，是之前的的两倍多。

但是江淼并没有让张树立团队停止研究，接下来还需要继续进行实验。

不过实验方向不再是净水提取的效率，而是不同长度的碳化矽纳米管，提取每立方米超净水需要消耗的能量。

一连五天的实验。

张树立团队此时也明白了江淼的想法。

由于碳化矽纳米管的长度很难超1米，因此张树立团队采用了焊接的方式，将一个密封金属环焊接在碳化矽纳米管集束上，让两股碳化矽纳米管可以连接在一起。

使用这个方式，他们不断延长着碳化矽纳米管。

五天时间，就将碳化矽纳米管延长到了150米。

实验非常成功。

哪怕是延长了150米，碳化矽纳米管仍然可以毫不费力将纯净水从污水箱中吸到另一端。

不过在实验过程中，他们也发现了问题。

那就是一开始的时候，要采用垂直摆放，让常温水蒸气可以漂浮上去，但这个垂直长度不能过长，一旦超过4.5米左右，水蒸气就容易受到地球重力的影响，无法继续上浮，从而凝结在该高度的管道内部。

因此头一段管道超过3米之后，就必须拐弯，改为平行水平面或者斜向上，这就可以让管道内部的常温水蒸气快速流动。

另一个问题，则是温度问题。

一开始，他们是在实验室内部做实验，自然没有发现温度的问题，直到长度超出实验室内部的空间，拿到了室外进行实验时，就出现问题了。

此时的民勤县是十一月初。

白天气温还有十几度，可是晚上却在零度附近。

碳化矽纳米管内部的常温水蒸气，在零摄氏度附近，会一下子变成液态，这种突变的后果非常严重，黏稠的液态水导致管道被堵住了，提取纯净水的效率下降到了之前的千分之一左右。

进一步实验中，碳化矽纳米管内部的水蒸气，一旦环境温度低于零下23.6摄氏度，就会迅速从水蒸气状态，凝华成为固态的冰，直接将碳化矽纳米管内部堵死。

也就是说，碳化矽纳米管不能在低于零摄氏度的环境下使用，不然效率会直线下降，甚至直接停摆。

但是这个实验也是非常成功的。

原因就是他们通过实验，验证了远距离低成本输水的设想，既然150米的管道不需要太多额外的做功，就可以实现超净水的提取和输送，那后续就可以考虑不断延长管道，实验从沿海向内陆的低成本输水。

特别是从低海拔沿海地区，向高海拔地区输水，对于这种以水蒸气为输送形式的碳化矽纳米管而言，能耗和在平原地区输送，其实是差不多的。

张树立团队就测试过提高管道的倾斜角度，只要倾斜角不超过30度，并不影响提取和输水的效率。

毕竟水蒸气本来就会自动向高空漂浮，一定的倾斜度，可以藉助水蒸气本身的浮力抵消掉地球重力，在这种纳米尺度上，这种抵消更加显着。

至于低温凝水结冰的问题，在北方地区其实也无关紧要，毕竟北方的农业生产集中在春夏秋，冬天除了大棚和农业工厂之外，并没有太多用水。

完全可以在春夏秋三个季节全力提取输送纯净水，冬季停工维修，或者直接将管道掩埋在地下深处，加上保温层。

一般掩埋深度大于3米，就基本可以保证管道内部的温度常年高于零摄氏度。

按照实验室的结果，目前管道每天的输水效率，为管道的横截面积乘以1914，即管道横截面积每平方米每天输水1914立方米，每年可以输水698610立方米。

一条内部直径10米的管道，每年可以输水5493万立方米的超净水。

不过江淼也清楚，这个技术要落地，管道成本是非常关键的问题。

目前该类型的碳化矽纳米管制造成本，预估大概在每吨11万左右，其密度为1.8克每立方厘米。

抽水净水管道中，大约三分之一是碳化矽纳米管，三分之二是环氧树脂。

横截面积一平方米的管道，每米长度中，需要使用环氧树脂0.79吨，特制碳化矽纳米0.59吨，加上密封合金连接件和保护外壳，总成本差不多是每米5万元。

假设现在需要从渤海沿海，建设一条直径10米的输水管道到老哈河上游源头，全长350公里左右。

单单是管道投资成本就是1.37万亿元，预计可以使用40年左右，每年折旧成本至少342.5亿，然而这麽多投入，仅仅只能获得5493万立方米超净水，每立方米超净水的需要623元的折旧费。

显然这是不划算的投资。

但是这并非没有解决方案。

那就是采用阶梯水库和高差自然输水模式。

比如在沿海地区，寻找高度合适的山地，将水输送到山地的高处，利用落差和地形，让水向北流，藉助周边的河道和水库，源源不断向北输水。

以江淼设想的老哈河项目为例子，可以在山海关附近的沿海建设输水管道，来到山海关西北方向的祖山，藉助青龙河河道建设阶梯水库，向北逆向输水，其中祖山段大概只需要建设5公里输水管道。