第87章 氧气危机
回到避难所内,沈存感觉一阵前所未有的疲劳感涌了上来。
即使加快呼吸频率疯狂喘气,却依然无法缓解胸闷的不适感。
伴随而来的还有肌肉的酸软无力,感觉浑身使不出劲来。
他抬手看了下手环,心率高达每分钟180左右,明显处于不正常的区间内。
于是,沈存打开了手环的血氧饱和度检测功能。
手环背面的检测灯开始了一阵闪烁,过了一分钟数字出来了。
血氧饱和度只有87%,已经到了轻度缺氧的程度了。
沈存马上意识到了原因,外界的氧气含量发生了变化。
导致自己高强度劳动后,出现了缺氧的症状。
顶着巨大的困顿感,他立刻前往了医疗区,从柜子里翻出并启动了制氧机。
这是一台仅重2公斤的便携式医用制氧机,采用变压吸附(PSA)技术。
利用UOP双桶分子筛能够根据气体分子大小或性质的差异,选择性地透过氧气。
从而从空气中分离出氧气,持续提供浓度高达93%的高纯度氧气,
由于采用电池供电,可以佩戴在身上随意走动,单块电池续航2至4个小时。
沈存戴上鼻导管,躺到病床上,旁边的机器开始发出一阵脉冲式的噪声。
为了提高氧气利用率,这台制氧机会自动检测用户的呼吸频率,只在感应到吸气时出氧。
躺着吸了一会儿氧气,沈存终于感觉自己恢复了过来。
缓了口气站起来对着镜子照了照,脸色也比刚进来时红润了许多。
将制氧机的背带斜挎在身上后,沈存在避难所里翻找起了四合一气体检测仪和二氧化碳气体检测仪。
重返车库,他将两台泵吸式空气检测仪器启动后放在了车前盖上,并按下了电源按钮。
几分钟后,两台检测仪不出意外地都响了起来。
区别是,四合一气体检测仪响起的是低浓度报警,而二氧化碳气体检测仪响起的是高浓度报警。
此时四合一气体检测仪屏幕上显示,可燃气:0% LEL,一氧化碳:2PPM,硫化氢:0PPM,氧气:19.4% VOL。
二氧化碳气体检测仪屏幕上则显示,CO2:1283PPM。
PPM 是 "Parts Per Million" 的缩写,意为“百万分之一”。
这是一个表示浓度或比例的单位,用来描述一个成分在混合物中的含量。
具体来说,1PPM 表示在一百万个单位中有一个单位是目标成分。
灾难前大气中平均二氧化碳的浓度大约是420PPM,意味着在每百万个空气分子中,大约有420个是二氧化碳分子,约占空气含量的0.04%。
空气中的二氧化碳浓度,在灾难发生后的这段时间里已经悄然上升到3倍还多,一氧化碳的浓度也跟着翻了一倍。
与此同时大气中的氧气含量从灾前的20.95%,下降到了19.4%。
这无疑是一个危险的信号,超级火山的喷发正在持续制造着巨量的二氧化碳,改变了大气成分比例。
空气中二氧化碳的浓度升高,会对人体产生显著的影响。
二氧化碳的浓度在350至450PPM时属于空气清新,是人体比较舒适的环境。
450至1000PPM时,也能保持呼吸顺畅,属于对人体无害的环境。
1000至2000PPM时,人就会感觉空气浑浊,开始昏昏欲睡。
2000至5000PPM时,人会感觉到明显的不适感,出现头痛、嗜睡、呆滞、注意力无法集中、心跳加速、轻度恶心等症状。
当大于5000PPM时,就可能导致严重缺氧,造成永久性脑损伤、昏迷、甚至死亡。
之前的小行星撞击尼莫点事件,严重破坏了海洋环境。
持续酸雨导致的海水酸化,对于藻类而言更是灭顶之灾。
海洋在蓝星的氧气制造中扮演着非常重要的角色,比较权威的数据是大气中70%以上的氧气来源于海洋中的藻类,而在部分研究报告中这个数字更是高达88%。
这些微小的生命,不仅是海洋生态里一切生物的生存基础,也是整个蓝星最为重要的氧气来源。
由于云层和烟尘挡住了太阳光线,导致生物无法进行光合作用。
多重因素叠加之下,二氧化碳浓度上升的趋势在短时间内显然已经无法扭转了。
意识到情况不对的沈存,赶紧喊来沈海和金琦并告知了他们现在的情况。
“真是一波未平一波又起,难怪最近身体总是昏昏沉沉的,原来连空气成分都发生变化了。”沈海后怕道。
“我倒是有想过这点,没想到变化会来得这么快。”金琦感慨了起来。
“气体遵循热胀冷缩的规律,温度降低时气体体积缩小,密度增加。避难所内部的温度更高,所以热空气的氧气密度只会更低。要不是靠种植区里的植物一直在提供氧气,我们估计会更早发现这件事。”
“要不我们再多种点农作物,增加氧气供应量?”
“700平米的多层立体种植区,等效约2000平米的农田。如果只是供应人和养殖区动物的呼吸是绰绰有余的。”
“那我们改造一下通风系统,改成空气内循环不就行了?”金琦提议道。
“不行,不够供应柴油发电机的氧气需求,如果大气含氧量继续降低下去,发电机的效率会越来越低,直到出现故障。”沈存摇了摇头。
“就别卖关子了,你肯定有准备的。”沈海不耐烦了起来。
“嘿嘿,其实办法就在那套五千瓦垂直轴风力发电系统里。除了蓄电池外,它还搭配有一套电解制氢设备。”
“我懂了,电解水能制氢的同时还能产生氧气,这倒是一举两得了。”
接下来的一周时间里,三人开始了通风系统的改造工作。
制氢设备采用的电解质是全氟磺酸聚合物膜薄片,这种技术代替了传统的碱性电解液。
具有能耗小、效率高、安全可靠,产生的氧气纯度高等优点,也是各国潜水艇在水下航行时采用的主要制氧手段。
这种材料在水中可以成为离子的良导体,水合氢离子在电场的作用下可以在薄膜上迁移。
因此固态电解质技术不需要使用强碱性溶液,避免了液体强腐蚀性的问题,且制备的气体无需经过多次洗涤即可使用。
全氟磺酸聚合物膜的最高寿命也高达60000小时,可以连续使用7年之久。
经过又一次改造后,避难所内的风电不再接入到蓄电池系统,而是直接用于电解水制氢制氧。
在阳极产生的氧气进入通风系统,增加避难所内部的氧气含量。
阴极处生成的氢气,则重新与外界空气混合后直接燃烧掉。
产生的热量通过热交换器接入到供暖系统中,重新产生的水则回到电解池中继续参与循环,至此避难所的氧气危机终于得到解决。
第88章 再生纸
2月9日,农历腊月二十七。
为了迎接农历新年的到来,沈存一家人一起进行了一场大扫除。
寄托着扫除旧年的霉运,迎接新年好运的期望。
在整理杂物的过程中,沈存顺便盘点了一下各种物资的库存消耗情况。
消耗最快的不出意外还是各种卫生纸,尽管储备量很大,但消耗量还是远远超出了使用计划。
为了填补上消耗的空缺,沈存很快就盯上了垃圾堆放点。
那里现在堆放着不少破碎压缩好的废纸方块,主要来源是各类废纸、包装纸箱、纸板、纸袋以及沈牧的课本。
这些东西都是制作再生纸的上好原材料,只要经过一些简单的处理步骤,就能实现废物利用。
说干就干,沈存找了个大塑料箱当做造纸用的打浆池,将废纸方块放入水中浸泡软化。
接着使用大号豆浆机,将碎纸打至看不见结团的糊状纤维。
完全分离的纸浆制作完成后,这时就需要往里面注入纸药了。
纸药堪称造纸的灵魂汁液,却经常在许多穿越小说中被无视,其作用主要有两个。
第一是增加纸张的韧性和顺滑度,提高印纸和揭纸的成功率。
第二是充当分散剂的作用,让纸浆纤维像胶体那样分散在水中,以防止沉淀。
加入纸药后,在抄纸的过程中,就更加容易得到完美均匀的纸张。
古时候的人炮制纸药时,一般使用的是山胡椒叶、猕猴桃藤之类可以泡出粘液的植物,有时候也会使用榆木粉。
到了现代以后,造纸厂使用的纸药一般是聚氧化乙烯之类的纤维分散剂,效果会比天然材料强上很多。
只可惜沈存手里并没有提前准备这些用途单一的东西,因此他选择使用了芦荟汁、仙人掌汁作为替代品。
这两样东西在避难所内数量很多,原本是作为改善空气质量的盆栽,此时正好可以派上额外的用场。
如果没有这些,使用玉米淀粉、木薯粉之类的食材,实际上也能起到类似的效果,只是在末世状态下有点过于奢侈了。
然后就是进行抄纸流程了,首先要制作抄纸帘。
需要制作两个大小一致的木框,并在其中一个木框上绷紧尼龙网。
这一步,沈存直接改造利用了一下从村里旧房上拆下来的纱窗,作为自己的抄纸帘。
接着他找出一些废旧的窗帘布料,裁剪成抄纸帘的大小,充当造纸用的吸浆带。
布料可以当作压纸时的固定面,同时也能吸收掉一些水分。
一切准备工作就绪后,沈存正式开始了再生纸的制作流程。
他将两个木框叠在一起,斜插入水中再放平后缓慢震荡,等水面平静后垂直捞出。
沥掉多余水分后,纱窗表面就均匀地滤出了一层薄薄的纸浆。
在小心拿掉上层的纱窗框后,他将这层湿纸倒扣在布料上,开始用海绵用力挤压擦拭纱网背面,不断吸干多余的水分。
这一步只要按住抄纸帘不移动,纸张就很难被破坏。
不过还需注意,要确保等到纸张完全贴合布料后,再掀开抄纸帘,以避免留下气泡导致纸张最后变得坑坑洼洼的。
完成后,铺上一层新布,往纸浆池里补充新的纸浆,重复上述步骤,就能继续抄纸了。
如果需要纸张厚一点,就增加水中纸浆的含量,需要纸张薄一点就减少纸浆的含量。
抄纸工作完成后,就可以将布料挂起来晾干了。
时间充裕的话,可以等待自然阴干,也可以人为介入将布料烘干,以加快生产进度。
等到布料和纸张完全干燥后,便可以将纸从上面分离撕下了。
刚取下时纸张会自然地卷起来,但只需要用重物压上半天就能恢复平整。
完成这项工序后,麻纸就算制作完成了。
从外形上看有点像旧式的草纸,由于表面会留下布料的纹路,摸起来也比较的粗糙,。
虽然勉强可以书写,但实际使用起来也就是厚一点的厕纸。
不过沈存生产再生纸的目的,只是为了资源的废物利用。