Chỉ trong chốc lát, cuối tháng Mười ở huyện Minqin đã trở nên lạnh giá đến cực điểm.

Sau gần một tháng điều chỉnh, hai xưởng sản xuất sợi đậu đặc biệt đã hoàn thành công tác chuẩn bị và hiện có thể bắt đầu sản xuất sợi silicon thông thường cũng như sợi ống silic carbide.

Đồng thời, hai xưởng mới khác cũng đang được cải tạo với tốc độ nhanh chóng; dự kiến chúng sẽ được đưa vào sử dụng vào cuối tháng Mười Hai năm nay.

Phòng thí nghiệm quang điện của huyện Minqin, được thành lập vào tháng Mười, cũng đã có hơn năm mươi nhà khoa học liên quan đến đây đến làm việc.

Ông Huang Yuguan, người đứng đầu phòng thí nghiệm này và từng làm việc tại một doanh nghiệp quang điện, cùng với tiến sĩ Xie Ruilin được mời từ Viện Khoa học Trung Quốc, đã nhận được nguyên liệu ống silic carbide vừa được sản xuất xong.

Ngay khi nhận được nguyên liệu, họ không chần chừ mà bắt đầu thử nghiệm.

Loại vải mỏng được dệt từ những ống silic carbide siêu mảnh – có đường kính trung bình từ 124 đến 127 nanomet – không hề trong suốt mà có màu đen sẫm.

Sau khi lắp đặt các linh kiện đi kèm cho tấm pin quang điện, ông Huang Yuguan ra lệnh: “Bật thiết bị kiểm tra.”

“Đã sẵn sàng, Giám đốc Huang.”

“Kích hoạt hệ thống mô phỏng ánh sáng.”

“Vâng.”

Khi ánh sáng mô phỏng chiếu lên tấm vải làm từ ống silic carbide đen kịt, các thiết bị đo dòng điện, điện áp, điện trở… cũng bắt đầu thu thập các dữ liệu cần thiết.

Tiến sĩ Xie Ruilin chăm chú nhìn vào các con số trên máy đo, đồng thời nhanh chóng ghi chép lại chúng.

Nửa giờ sau…

“Tiến sĩ Xie, kết quả thế nào?”

Xie Ruilin ngước đầu lên: “Kết quả tốt hơn mong đợi một chút; hiệu suất chuyển đổi quang điện trung bình khoảng 21,7%.”

“Ồ?” Ông Huang Yuguan tỏ vẻ ngạc nhiên: “Nếu như vậy, chúng ta có thể xem xét việc bắt đầu sản xuất ngay.”

“Cũng có thể sản xuất ngay, Giám đốc Huang… Nhưng bạn có biết chi phí sản xuất loại vật liệu này là bao nhiêu không?”

Ông Huang Yuguan, người đã làm việc trong lĩnh vực quang điện được năm sáu năm, rất am hiểu tình hình thị trường. Ông cười và nói: “Chi phí sản xuất loại ống silic carbide này rất thấp; ít nhất thì khi mua từ nội bộ công ty, giá sẽ rất rẻ.”

“Cụ thể là bao nhiêu? Bao nhiêu tiền mỗi mét vuông?”

“Nhà máy tính chi phí theo tấn; giá thành sản xuất mỗi tấn khoảng 80.000 nhân dân tệ.”

Xie Ruilin nhấc cặp kính lên, ánh mắt anh trở nên ngạc nhiên: “Một tấn là 80.000 nhân dân tệ?” Ngay lập tức, anh lấy một tài liệu trên bàn và xem qua các thông số: “Mỗi mét vuông khoảng 246 gam… Vậy một tấn tương đương với khoảng 4065 mét vuông; chi phí

“Trời ạ!”

“Nếu thứ này được đưa ra thị trường bán hàng, chắc chắn các nhà sản xuất tấm pin năng lượng mặt trời truyền thống sẽ phải sụp đổ hoàn toàn,” Huang Yuguan nói đùa.

Tuy nhiên, Xie Ruilin không quá lo lắng về những vấn đề liên quan đến thị trường; dù sao, khi anh còn làm việc tại Viện Khoa học Trung Quốc, anh cũng hiếm khi tham gia vào những cuộc cạnh tranh công nghiệp thực tế. Anh vuốt ve bộ râu cứng trên cằm và hỏi: “Giám đốc Huang, tôi nghe nói công ty sản xuất khinh khí cầu dự định lắp đặt thứ này ở phần trên của khinh khí cầu phải không?”

“Đúng vậy! Với hiệu suất như thế này, có lẽ chỉ cần khoảng 100.000 mét vuông tấm pin năng lượng mặt trời là đủ. Bởi vì nếu sử dụng quá nhiều điện, khinh khí cầu sẽ buộc phải bỏ đi phần điện thừa, hoặc phải lắp thêm pin.”

Huang Yuguan trả lời xong, liền lấy ra chiếc máy tính bảng được thiết kế riêng để xem thông tin thiết kế của công ty sản xuất khinh khí cầu:

“Khinh khí cầu Blue Whale 3 hiện tại có mức tiêu thụ điện tối đa là 1.150 kilowatt giờ mỗi giờ, tổng tiêu thụ điện trong 24 giờ là 27.600 kilowatt giờ. Ngay cả khi tính thêm các chi phí khác như nâng hạ hàng hóa, sản xuất hydro lỏng, làm mát… thì tổng mức tiêu thụ điện trong một ngày cũng không vượt quá 40.000 kilowatt giờ.”

“Nếu vậy, thì 100.000 mét vuông tấm pin silicon carbide quả thật là quá nhiều,” Xie Ruilin nói và bắt đầu tính toán bằng bút bi: “Nếu chỉ sử dụng chúng như một nguồn điện bổ sung, tôi nghĩ 20.000 mét vuông là đủ rồi.”

Huang Yuguan cũng đồng ý với quan điểm này: “Với 20.000 mét vuông tấm pin, trong điều kiện lý tưởng, chúng có thể tạo ra khoảng 34.700 kilowatt giờ điện mỗi ngày, đủ để đáp ứng khoảng 86% nhu cầu điện trong một ngày. Điều này cũng giúp giảm bớt số lượng pin cần thiết; có lẽ chỉ cần mua khoảng một nửa số lượng pin trước đây là đủ.”

Xie Ruilin cười và lắc đầu: “Thôi, những vấn đề này nên để cho công ty sản xuất khinh khí cầu họ tự quyết định thôi! Chúng ta hãy tập trung vào việc cải tiến công nghệ thì hơn.”

“Đúng vậy.”

Mọi người bắt đầu thảo luận về cách cải tiến công nghệ. Sau vài giờ thảo luận, họ đưa ra nhiều phương án cải tiến, như tăng độ dày vật liệu, trộn hợp chất gallium arsenide, sử dụng cấu trúc dệt đặc biệt, v.v.

Đồng thời, hai nhóm khác cũng đang tiến hành các thử nghiệm đối với tấm pin silicon carbide, bao gồm đánh giá thời gian sử dụng, tỷ lệ suy giảm hiệu suất theo thời gian, khả năng chịu đựng môi trường có tia cực

Cấu trúc cầu vòm siêu nhẹ được thiết kế liền khối, nên việc sử dụng xe kéo để nâng nó lên trở nên vô cùng dễ dàng.

“Chậm lại một chút…” Nhân viên an toàn của đội thi công theo dõi chặt chẽ từng động tác.

Bỗng nhiên, một cơn gió bắc-tây mạnh mang theo cát bụi ập đến, khiến khung cầu vòm siêu nhẹ này bị lay động liên tục.

Những người công nhân đang thực hiện công việc kéo dẫn nhanh chóng cố định dây kéo vào các vật nặng đã được chuẩn bị sẵn, nhằm ngăn khỏi tình trạng khung cầu bị gió làm lung lay.

Một lúc sau, khi thấy gió đã tạnh hẳn, người chỉ huy công trường vội vàng cầm máy bộ đàm ra lệnh: “Nhanh lên, bắt đầu công việc.”

Với cấu trúc móng ghép rỗng ở phía dưới, khung cầu được từ từ đưa vào các cột thép cao cường đã được chuẩn bị sẵn trong lòng đất. Một số công nhân không ngừng nghỉ đưa những chiếc bu-lông to lớn lên và gắn chúng vào những con ốc có đường kính bằng cánh tay người.

Sau khi lắp đặt xong, một nhóm công nhân khác sử dụng súng phun khí áp suất cao để làm sạch bụi bặm trên bề mặt bu-lông và cột thép, sau đó nhanh chóng phun lớp sơn bảo vệ khô nhanh lên trên, và cuối cùng là đặt lên một lớp vỏ bảo vệ bằng nhựa công nghiệp.

Đây là xưởng đóng tàu nhỏ nhất, với chiều dài 300 mét, chiều rộng 100 mét và chiều cao cũng là 100 mét.

Khi đứng từ mặt đất nhìn về phía trước, nó có hình dạng giống một nửa quả cầu; còn nhìn từ mặt bên, nó giống như một hình trụ bị chôn một nửa xuống lòng đất.

Do đã thay đổi thiết kế ban đầu, trước đây bề mặt của những xưởng đóng tàu này không được trang bị tấm pin năng lượng mặt trời; nhưng bây giờ, các tấm pin mới loại này sẽ được lắp đặt trên nóc của chúng, nhằm giúp cơ sở này tự cung tự cấp năng lượng.

Trong khi việc xây dựng nhà máy khinh khí cầu đang diễn ra sôi nổi, thì Phòng thí nghiệm 511 thuộc Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển Minqin – nơi chuyên nghiên cứu ứng dụng các vật liệu mới – cũng đã phát hiện ra một ứng dụng vô cùng có giá trị.

Phòng thí nghiệm này chủ yếu tập trung vào nghiên cứu ứng dụng sâu rộng của ống silicon carbide.

Giám đốc nghiên cứu Zhang Shuli nhìn vào thiết bị thí nghiệm trước mắt mình và không khỏi cảm thấy hào hứng.

“Tin mới nhất vừa được đăng trên diễn đàn sách số 69!”

Ngay lập tức, khi hệ thống chân không của thiết bị được kích hoạt, dòng nước sạch liên tục được bơm lên từ thùng chứa nước thải ở phía dưới. Chỉ trong vòng chưa đầy hai mươi phút, khoảng 90% lượng nước thải một mét khối đã được bơm lên

“Tiến sĩ Trương ơi, tin tốt lắm, tin tốt lắm…” Một nhà nghiên cứu tràn ngập niềm vui.

“Kết quả đã ra rồi à?” Tiến sĩ Trương Lập Thành bất ngờ đứng dậy từ chỗ ngồi.

Nhà nghiên cứu đó thở hổn hển: “Ồi… đã ra rồi, kết quả là nước siêu tinh khiết.”

“Tuyệt vời! Tuyệt vời!” Tiến sĩ Trương Lập Thành lấy tờ báo cáo kiểm tra và xem rất kỹ; cơ thể anh ta thậm chí còn run rẩy vì quá hào hứng.

“Tiến sĩ Trương ơi, chúng ta đã thành công rồi.”

“Không ngờ kỹ thuật khử mặn biển với chi phí thấp lại có thể được thực hiện như vậy.”

Hơn mười nhà nghiên cứu đều vô cùng vui mừng.

Kỹ thuật họ nghiên cứu sử dụng những ống silic carbide có đường kính lỗ trong từ 46 đến 49 nanomet; trong quá trình nung chảy, họ thêm bột nhôm và canxi vào bột graphite để tạo ra cấu trúc bên trong đặc biệt cho các ống này.

Loại ống nano silic carbide mới này chỉ cần có sự chênh lệch áp suất giữa hai bên ống, các phân tử nước ở bên có áp suất cao sẽ tự động di chuyển sang bên có áp suất thấp.

Chính xác hơn, các phân tử nước ở bên có áp suất cao sẽ “bị bay hơi”; nguyên lý này xuất phát từ trạng thái chân không bên trong ống nano silic carbide, tạo ra quá trình bay hơi ở nhiệt độ cực thấp.

Vì vậy, chỉ cần có sự chênh lệch áp suất nhỏ, nước ở bên có áp suất cao sẽ nhanh chóng bị bay hơi, và các phân tử hơi nước sẽ liên tục di chuyển sang bên có áp suất thấp.

Trong trường hợp này, chỉ cần duy trì áp suất thấp ở một bên, chúng ta sẽ liên tục thu được nước siêu tinh khiết.

Ban đầu, Tiến sĩ Trương Lập Thành và nhóm của mình đã thử sử dụng phương pháp hút nước theo chiều ngang, nhưng không thành công; ngược lại, các ống nano silic carbide bị tắc nghẽn do các tạp chất.

Cho đến vài ngày trước, họ vô tình đặt các ống nano silic carbide theo chiều thẳng đứng phía trên mặt nước, và ngay lập tức, họ đã mở ra một con đường mới.

Cách đặt này giúp các phân tử nước đi qua ống dưới dạng hơi nước, trong khi các thành phần khác do lực hấp dẫn mà không thể di chuyển lên trên, điều này đảm bảo rằng ống không bị tắc nghẽn một cách dễ dàng và có thể hoạt động lâu dài.

Đây cũng chính là tiền đề để thực hiện việc khử mặn biển với chi phí thấp.

Nếu không, việc thường xuyên thay thế các ống nano silic carbide sẽ gây ra chi phí khá lớn.

Ngoài ra, phương pháp hút nước này gần như không cần nguồn nhiệt để đun nóng nước biển, giúp giảm chi phí thêm nữa.

Sau khi hào hứng một lúc, Tiến sĩ Trương Lập Thành nhanh chóng bình tĩnh lại và ra lệnh: “Mọi ng