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最新消息| 研究人員比較了提取和合成一克拉鉆石時的能量消耗 | 2022-06-07 |
| 文章来源：由「百度新聞」平台非商業用途取用"https://new.qq.com/omn/20211113/20211113A08N9J00.html" M-CVD過程示意圖:甲烷(CH4)變成甲基(-CH3)和氫原子(H)，金剛石電池捕獲一個甲基，并進一步脫氫。來自HSE大學、RAS和Skoltech的研究人員比較了使用傳統(采礦)和創新(合成)方法生產鉆石的實際具體能源消耗。根據技術的不同，生產一克拉的鉆石需要消耗36到215千瓦時的能源。事實證明，并非所有的金剛石合成技術在能源效率方面都超過了開采方法。研究結果發表在《能源》雜志上。鉆石生產中的能源消耗是整體生產效率的一個指標:消耗的能源越少，該過程帶來的直接和間接具體環境負擔就越少。能源成本是鉆石生產的主要負擔之一。文章分析的東西伯利亞和南非的鉆石開采并未超過每克拉96-150千瓦時的范圍，這大致相當于能源效率的中位數。來自HSE大學、俄羅斯科學院西伯利亞分院石油和天然氣問題研究所和Skoltech的研究人員分析了金剛石生產的具體能源消耗數據。該報告的依據是主要鉆石生產商alrosa和Debeers提供的報告以及從合成過程的實驗室研究中獲得的數據。“多虧了最新的數據，我們能夠觀察到整體的動態，這是能源消耗的減少。與此同時，鉆石合成是一種對環境影響較小的生產方式的假設還沒有得到證實——至少，鉆石開采在能源效率方面可以與廣泛使用的化學氣相沉積(CVD)技術相媲美。”這篇文章的作者、HSE教授VladislavZhdanov博士說。研究人員假設，根據技術的不同，生產一顆1克拉的鉆石需要消耗36到215千瓦時的能量。當今最常見的高壓-高溫法(開放冷卻回路)合成鉆石時，每克拉的能耗僅為30kWh左右，而化學氣相沉積法合成鉆石時，耗電量可超過200kWh。換句話說，金剛石合成方法的能量需求存在顯著差異。與此同時，盡管化學氣相沉積的方法比能量強度高，但它允許人們獲得具有特殊性質的鉆石，這在量子物理和熱核能源方面特別有用。Zhdanov教授說:“除了上述兩種合成技術，在實驗室條件下至少還有另外兩種獲取鉆石的方法——爆轟和空化，這兩種方法的具體能耗在我們的研究中沒有考慮。”“如果我們試圖確定合成技術競賽中的熱門技術，那么我認為是化學氣相沉積和空化。我相信這些技術有最大的潛力。”研究人員認為，鉆石生產的兩種方法，采礦和合成，都有顯著的提高能源效率的潛力，這最終將對整個行業產生積極的影響。這項研究的結果對鉆石生產商和那些對他們購買的產品的環境足跡感興趣的終端用戶都有重要意義。 關鍵字標籤：實驗室鑽石品牌 |
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