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现代文阅读I

神奇的二氧化碳制冰技术

叶雨婷

①北京冬奥会开赛以来,国家速滑馆“冰丝带”四天六刷奥运会纪录。场馆中1.2万平方米的超大冰面被誉为“冬奥历史上最快的一块冰”。从开始建设到正式比赛,这块冰一直是外界瞩目的焦点。在百年冬奥历史上,它首次使用了二氧化碳作为制冷剂。

②传统的制冰技术使用氨或氟利昂。氨具有一定的爆炸和毒性危险,安全性难以控制,氟利昂则是臭氧层空洞和地球温暖化的元凶,这两种物质都无法与天然的二氧化碳比肩。另外,应用传统制冰技术,冰面不同区域的温差较大,会导致冰面软硬不均,影响参赛选手成绩。而二氧化碳制冰技术能将“冰丝带”的冰面温差控制在0.5℃之内,硬度均匀,任运动员驰骋其上。

③二氧化碳制冰技术的核心原理是二氧化碳热力学循环。通过液态二氧化碳吸热制冰,再将吸收热量的二氧化碳提升到高温高压状态下冷凝释放能量。释放出的能量也不会被浪费,用于冰面下地基防冻、冰面平整和场馆供暖,梯级利用,一举多得。

④为“冰丝带”制冰还面临着许多难题,比如巨大的冰面就相当于一个巨大的二氧化碳蒸发器,如何制作设计如此庞大的制冰系统是一个难题。另外冰面大了以后,如何保证硬度的均匀,达到运动员进行比赛的标准也是一个难题。为此,整个冬奥团队设计了超大型的二氧化碳蒸发器,并优化了二氧化碳跨临界循环系统,通过参数控制、动态调整等方式进行优化调控,成功解决了这些难题。

⑤相较于其他举办冬奥会的城市,北京冬季温度高,降雪偏少,造雪技术的运用对赛会成功举办至关重要。特别是到了冬残奥会举办的3月北京的平均气温可以达到8℃,而目前国内外造雪机普遍工作温度是零摄氏度以下,造雪极限温度不能超过2℃。这为北京冬奥会、冬残奥会出了又一个难题。

⑥目前国际上虽然已经有零摄氏度以上人工造雪技术的应用,但往往是先制冰,再将冰碾碎,索契和平昌举办冬奥会时采用的便是这种方法。这种“雪”硬度很大,会让高山滑雪运动员的膝盖承受较大压力,影响成绩。冬奥团队将二氧化碳制冰技术运用在人工造雪领域,成功实现在0℃-15℃甚至20℃- 25℃的人工造雪,直接造出与天然雪最接近的人工雪,这为保护高山滑雪运动员身体健康,取得好成绩,提供了有力保障。二氧化碳零摄氏度以上人工造雪技术,也使在春风暖阳中跃然雪上不再是梦。

⑦在后冬奥时代,二氧化碳制冰技术将飞入寻常百姓家,在生产生活的更多领域焕发光彩、发挥出更大的作用。带给我们无限惊喜。

(根据作者发表于《中国青年报》)的文章改写)

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