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。

    碳化硅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,碳化硅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,直接将碳化硅纳米管内部堵死。

    也就是说,碳化硅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硅纳米管而言,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,可以借助水蒸气本身的浮力抵消掉地球重力,在这种纳米尺度上,这种抵消更加显著。

    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。

    目前该类型的碳化硅纳米管制造成本,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硅纳米管,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,特制碳化硅纳米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,然而这么多投入,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。
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