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第57章发电机电解铝与煤矿勘探（求订阅）
就在元光他们进攻野狼镇的时候。
旧金山，唐人街内。
电气组的几位科学家正站在曾泰的面前，一脸骄傲地介绍他们呕心沥血的新发明一自激式直流发电机！
那是一个黄铜与铸铁构筑丶缠满粗绝缘导线的庞然大物，结构看起来就很复杂。
曾泰眨了眨眼，问道：「发电机我知道，这个自激式是什麽意思？」
电气组的一位科学家挠了挠头，道：「该怎麽和您解释呢？
自从1831年，法拉第试制出最初的永磁铁发电机的实验模型以来，迄今为正世界上所有的发电机，都需要用电池组之类的外部电源给发电机喂电，激发磁场，它才能开始发电。
一旦外部电源故障，发电机就会立刻失磁停机，这种发电机就叫他励式发电机。」
他走到机器旁，指着几个关键的线圈和电枢部分：「但自激式就完全不需要外部电源的帮助。
我们利用发电机铁芯中残留的微弱磁性，通通过特别设计的回路，让最初那点微小的感应电流，反过来去增强自身的磁场，磁场强了，产生的电流就更大——
如此循环往复，就像滚雪球一样。最终，靠发电机自己就能转起来。」
曾泰继续眨了眨眼，半懂不懂。
一旁的苏颂咳嗽了一声，问道：「优点呢？」
电气组科学家道：「结构简单可靠性高成本低，此外电压也更稳定了。电能的利用可以进一步实用化和工业化，取代以蒸汽机为动力的各种机械也就有了可能。」
他顿了顿，道：「举个例子，电弧灯丶电动机丶有线电报系统，这些电气设备目前都不能长时间使用，因为缺少了稳定的强电流，所以只是成本高昂的玩具。
而现在，只要搭配上我们的发电机，在商业上就绝对有利可图。」
「早这麽说我就明白了嘛。」
曾泰点了点头。
正如苏颂所说，这个时代的电气设备基本上都是成本高昂的玩具。
电弧灯依赖电池组，运行时间短成本高，只有各国的王公贵族才用得起。
1830年就造出来的电动机，因为用电池组的缘故，每马力小时的动力成本是蒸汽机的数十倍，毫无工业竞争力。
就算是有线电报这个有效拉动了全球信息流通的通信领域真神，在如今也碰到了天花板。
功率小丶信号弱，且需要频繁维护更换，成本高昂。
他忽然灵光一现，问道：「说起来，我们的发电机运行后，能不能直接开启电解铝的工业化生产？」
铝，这个时代和黄金一样珍贵的金属。
最贵的时候，值34美元一盎司，是黄金价格的1.8倍。
1852年，拿破仑三世登基后大宴宾客，他头戴铝制的王冠，用着一整套的铝制餐具。那些他锺爱的王室和贵族，也有幸使用铝制的汤匙和餐叉。
究其原因，还是因为提炼太难了。
铝对氧的亲和力极强，自然界中几乎全部以氧化铝形式存在。而常见的碳还原法对铝完全失效，提取不出金属铝。
几年前，法国化学家德维尔用化学置换法实现了铝的首次工业化生产，但其成本依然高达每公斤132美元。
因此，一旦电解铝成行，那是一笔无法估量的财富。
苏颂的眉头皱了皱，道：「主公，氧化铝的熔点在两千摄氏度左右，而熔盐电解法的最高温度也只有一千多摄氏度，电解铝这件事没什麽可能性。」
「不，可能的。」
曾泰笃定道：「这是已经验证过的，只是我忘了中间需要加什麽，反正能降低氧化铝的熔点。」
想了想，他还是没想起来，乾脆把今天的【人类之主】技能往苏颂身上一套。
很快，无数化学知识涌入脑海，他也终于想起了要加的东西是什麽。
「是冰晶石，把冰晶石作为溶剂加进去！」
「冰晶石在一千度左右会熔化，并解离出氟铝酸根离子。这种离子可以破坏氧化铝晶体中AI3
和0—之间的强相互作用，使氧化铝「溶解」于熔融冰晶石中，形成均匀的离子液体。」
苏颂闻言，眼前一亮，接过话茬：「原来如此，氧化铝溶解后，会被氟离子进一步解离，形成更易移动的铝—氟—氧复合离子，AI3+便能在阴极获得电子，从而被还原成金属铝。」
「如果是这个流程的话，电解铝确实具有可行性。」
他说着，掏出纸笔计算了一下。
「根据化学式，生产一吨铝大约需要50公斤的冰晶石作为溶剂。一吨冰晶石从格陵兰的伊维图特矿运到这里的综合成本大约在六百美元左右。
再算上发电机发电的成本，以及购买铝土矿石丶新设备的制造————我们电解铝的生产成本大概是每公斤十五美元！」
曾泰愣了一下：「成本每公斤十五美元？按照铝目前每公斤249美元的价格来算。这毛利率都超过90%了吧。」
「准确的说，是93.98%。」
苏颂道：「如果后续我们拿到了铝土矿和冰晶石矿，电气组的同僚再提升一下发电的效率，毛利率还能更高。」
电气组的几位科学家听到两人的聊天提及了自己，连忙拍胸脯道：「这个没问题，我们已经在思考发电机的叠代了。
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曾泰摆了摆手，笑道：「倒也不用那麽急，就算是现在的成本，未来几十年的铝都得由我们说了算。」
他顿了顿，道：「说起矿，你倒提醒我了，派去康特拉科斯塔县勘探煤矿的人，也该有消息了。」
康特拉科斯塔县，迪亚波罗山。
严格来说，派来这里勘探的一共有两队人。
一队由一个名为查尔斯的死士带领，带着几个懂地质丶懂采矿的人在实地勘察；另一队则由詹天佑带领，调查煤矿周围哪里适合建造铁路，且成本最低。
时间已近傍晚，一处背风的山坡下，支起了几顶简易的帐篷，旁边停着两辆装载着勘探工具和补给品的马车。
「查尔斯先生，我没想到在这个淘金如此疯狂的年代，还有人愿意出钱勘探煤矿。」
一位被邀请而来的地质学家道坐在帐篷前，喝着刚煮好的咖啡，道：「连我的不少同行都受不住诱惑，天天在内华达山脉奔波，试图一夜暴富。」
查尔斯微微一笑：「对于一个港口城市和工业城市来说，煤炭就是漆黑的黄金。」
「好了，奥斯本先生，经过这几天的勘探，能告诉我数据了吗？」
「煤层的确切位置丶储量的大致估算丶埋藏深度丶开采难度丶煤质的具体分析这些数据，我是一定要知道的。」
奥斯本放下手中的咖啡，起身带着查尔斯直奔山坡上。
山坡上植被稀疏，裸露的岩层在夕阳下呈现出黄褐与灰黑交织的色彩。
他们在一处人工清理过的断面停下，这里能清晰看出脚下大地的结构。
奥斯本指着断面道：「煤层的厚度大约在五英尺，不算薄。但查尔斯先生，我需要提醒你，它的走向不是很好。」
他用手比划着名，正色道：「优质的煤层应该是平着的，可我们脚下的煤层是向下倾斜的，且角度接近二十度。
这意味着如果要开采煤矿，很快就会遇到上方岩层压力增大的问题，如果不加固，一不小心就会塌方，直接压塌巷道。
此外，因为向下的缘故，煤气和地下水也喜欢往下方灌，很容易就发生煤气聚集和地下水淹没坑道的事情。」
奥斯本边说边向前方走，很快在一处岩层错开的地方停了下来。
「这还不是最麻烦的，最麻烦的是断层。
这意味着煤层的连续性被破坏了，断成一截一截的。挖完了一段，就需要继续打勘探孔，找剩下的煤层在哪里。
运气不好，甚至需要多挖一条巷道去找，成本和时间都会大大增加。」
查尔斯蹲下身，用手指摸了摸那道断层带破碎的岩石，点了点头。
「煤的品质呢？」
奥斯本从随身的帆布袋里掏出几块大小不一的煤样，有深黑色光泽较好的，也有质地疏松的棕褐色煤。
「基本都是褐煤和次烟煤，品质中等。高品质的丶适合炼焦的烟煤，至少在我们目前探查的范围内，没有发现。」
「这些煤供应给旧金山的各种工坊和家庭，甚至卖给一些想省钱的蒸汽船都是没什麽问题的，毕竟加州本地几乎不产煤，从东海岸或者英国运来的烟煤价格昂贵，不是所有人都舍得用。
但要是想出口到外州或者国外，竞争力就不大了，运费加上煤本身品质一般，价格基本没什麽竞争力。」
查尔斯点点头，这些都在预料之中。
不过这些煤本来就不打算出口，就算煤矿里只有褐煤和次烟煤，对于煤焦油工厂来说也能用，毕竟成本摆在这里。
「储量呢？能有个大致的估计吗？」他追问道。
奥斯本掏出笔记本，翻到某一页，上面画着简单的地形和钻孔位置图，标注着一些数字。
「我们一共打了七个浅孔，深度在三十英尺以上。结合观察以及我对地层走向的推断，保守估计，可采储量应该在三百万吨以上。」
查尔斯和他握了握手，道：「我明白了，辛苦你了，奥斯本先生。」
「后续的费用，我会在回旧金山时结清给您。」
与此同时，在几英里外，另一队人马也在忙碌着。
詹天佑头戴一顶宽檐帽，正站在一处地势较高的土丘上。他手里拿着一个黄铜制成的旧式水准仪，眯着一只眼，通过目镜观测着远处流淌着的圣华金河。
「记录：从我们脚下这个点，到河岸那个明显的弯角，直线距离测量为五千八百米。」
身旁的同伴迅速记下数据，同时口中道：「这麽看来，倒也不远嘛。」
「这是直线距离，煤又不能直接飞过去！」
詹天佑翻了个白眼，道：「考虑到地形因素，从这里到河边，需要避开一片季节性湿洼地，还得寻找坡度最缓的路径通过中间那条冲沟————」
「这样算下来，我们起码要修一条长达十公里的铁路。」
同伴愣了一下：「十公里？那得耗费多少钱？」
詹天佑想了想：「如果采用联邦政府的那种标准，一公里铁路造价大概在一万美元左右」
「不过采完煤这条铁路就会被废弃，我们在质量上就不必那麽吹毛求疵。」
他喃喃自语，开始计算起来。
「采用更轻型的钢轨，比如每码30磅左右的，而不是干线常用的60磅甚至更重的。
「路基不必像主干线那样夯得无比坚实，只要能承受运煤列车的重量和频率就行。
转弯半径也可以小一些，牺牲一点速度换取对地形的适应，减少开山架桥的工程量。枕木可以用本地木材简单处理，甚至部分路段在土质坚硬的地方可以直接用砾石道————」
算到最后，他道：「按照这种标准来，每公里造价五千美元，便宜了一半。」
夜晚。
帐篷之间生起了簧火，吊着的铁锅里炖着豆子和咸肉，散发出简单的食物香气。
查尔斯和詹天佑交换了各自的情报。
查尔斯缓缓道：「这麽算来，前期投入大概要十万美元左右。」
「钱倒不是问题，主公派我们来时就批了预算，就算不够还能再申请。」
詹天佑把手靠近火堆，道：「关键是速度，铁路和矿场的建设需要同步进行，争取在最短时间内出煤。」
「回唐人街招人吧，这次可是个大工程！」
而就在詹天佑和查尔斯聊天之际。
迪亚波罗山的另一侧。
「boss，弄清楚了，那群人也是来探查煤矿的。」
简易的木制房屋内，一个脸上沾着煤灰的红发白人道：「不仅如此，他们好像还在规划建设铁路。」
被称为boss的是一个穿着猎装的中年男人，表情不善。
「我们在这勘探了这麽久，矿井矿坑都挖出来了，一群外来的杂种见到利益就想冲过来，也不怕崩了牙齿！」
红发白人问道：「要不要我明天带人过去，把他们赶走？」
他冷笑道：「不要像小混混一样，芬恩，我们现在是合法的商人，解决他们的方法多的是。」
「明天和我去县里见一见治安官，这片土地是我的，谁都抢不走！」