第57章 發電機 電解鋁與煤礦勘探（求訂閱）
就在元光他們進攻野狼鎮的時候。
舊金山，唐人街內。
電氣組的幾位科學家正站在曾泰的麵前，一臉驕傲地介紹他們嘔心瀝血的新發明一自激式直流發電機！
那是一個黃銅與鑄鐵構築、纏滿粗絕緣導線的龐然大物，結構看起來就很複雜。
曾泰眨了眨眼，問道：「發電機我知道，這個自激式是什麼意思？」
電氣組的一位科學家撓了撓頭，道：「該怎麼和您解釋呢？
自從1831年，法拉第試製出最初的永磁鐵發電機的實驗模型以來，迄今為正世界上所有的發電機，都需要用電池組之類的外部電源給發電機餵電，激發磁場，它才能開始發電。
一旦外部電源故障，發電機就會立刻失磁停機，這種發電機就叫他勵式發電機。」
他走到機器旁，指著幾個關鍵的線圈和電樞部分：「但自激式就完全不需要外部電源的幫助。
我們利用發電機鐵芯中殘留的微弱磁性，通通過特別設計的迴路，讓最初那點微小的感應電流，反過來去增強自身的磁場，磁場強了，產生的電流就更大——
如此迴圈往復，就像滾雪球一樣。最終，靠發電機自己就能轉起來。」
曾泰繼續眨了眨眼，半懂不懂。
一旁的蘇頌咳嗽了一聲，問道：「優點呢？」
電氣組科學家道：「結構簡單可靠性高成本低，此外電壓也更穩定了。電能的利用可以進一步實用化和工業化，取代以蒸汽機為動力的各種機械也就有了可能。」
他頓了頓，道：「舉個例子，電弧燈、電動機、有線電報係統，這些電氣裝置目前都不能長時間使用，因為缺少了穩定的強電流，所以隻是成本高昂的玩具。
而現在，隻要搭配上我們的發電機，在商業上就絕對有利可圖。」
「早這麼說我就明白了嘛。」
曾泰點了點頭。
正如蘇頌所說，這個時代的電氣裝置基本上都是成本高昂的玩具。
電弧燈依賴電池組，執行時間短成本高，隻有各國的王公貴族才用得起。
1830年就造出來的電動機，因為用電池組的緣故，每馬力小時的動力成本是蒸汽機的數十倍，毫無工業競爭力。
就算是有線電報這個有效拉動了全球資訊流通的通訊領域真神，在如今也碰到了天花板。
功率小、訊號弱，且需要頻繁維護更換，成本高昂。
他忽然靈光一現，問道：「說起來，我們的發電機執行後，能不能直接開啟電解鋁的工業化生產？」
鋁，這個時代和黃金一樣珍貴的金屬。
最貴的時候，值34美元一盎司，是黃金價格的1.8倍。
1852年，拿破崙三世登基後大宴賓客，他頭戴鋁製的王冠，用著一整套的鋁製餐具。那些他鍾愛的王室和貴族，也有幸使用鋁製的湯匙和餐叉。
究其原因，還是因為提煉太難了。
鋁對氧的親和力極強，自然界中幾乎全部以氧化鋁形式存在。而常見的碳還原法對鋁完全失效，提取不出金屬鋁。
幾年前，法國化學家德維爾用化學置換法實現了鋁的首次工業化生產，但其成本依然高達每公斤132美元。
因此，一旦電解鋁成行，那是一筆無法估量的財富。
蘇頌的眉頭皺了皺，道：「主公，氧化鋁的熔點在兩千攝氏度左右，而熔鹽電解法的最高溫度也隻有一千多攝氏度，電解鋁這件事冇什麼可能性。」
「不，可能的。」
曾泰篤定道：「這是已經驗證過的，隻是我忘了中間需要加什麼，反正能降低氧化鋁的熔點。」
想了想，他還是冇想起來，乾脆把今天的【人類之主】技能往蘇頌身上一套。
很快，無數化學知識湧入腦海，他也終於想起了要加的東西是什麼。
「是冰晶石，把冰晶石作為溶劑加進去！」
「冰晶石在一千度左右會熔化，並解離出氟鋁酸根離子。這種離子可以破壞氧化鋁晶體中AI3
和0—之間的強相互作用，使氧化鋁「溶解」於熔融冰晶石中，形成均勻的離子液體。」
蘇頌聞言，眼前一亮，接過話茬：「原來如此，氧化鋁溶解後，會被氟離子進一步解離，形成更易移動的鋁—氟—氧複合離子，AI3 便能在陰極獲得電子，從而被還原成金屬鋁。」
「如果是這個流程的話，電解鋁確實具有可行性。」
他說著，掏出紙筆計算了一下。
「根據化學式，生產一噸鋁大約需要50公斤的冰晶石作為溶劑。一噸冰晶石從格陵蘭的伊維圖特礦運到這裡的綜合成本大約在六百美元左右。
再算上發電機發電的成本，以及購買鋁土礦石、新裝置的製造————我們電解鋁的生產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？按照鋁目前每公斤249美元的價格來算。這毛利率都超過90%了吧。」
「準確的說，是93.98%。」
蘇頌道：「如果後續我們拿到了鋁土礦和冰晶石礦，電氣組的同僚再提升一下發電的效率，毛利率還能更高。」
15分鐘路程
我一個人住.讓我們在我家見麵吧!
約嗎?
電氣組的幾位科學家聽到兩人的聊天提及了自己，連忙拍胸脯道：「這個冇問題，我們已經在思考發電機的疊代了。
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曾泰擺了擺手，笑道：「倒也不用那麼急，就算是現在的成本，未來幾十年的鋁都得由我們說了算。」
他頓了頓，道：「說起礦，你倒提醒我了，派去康特拉科斯塔縣勘探煤礦的人，也該有訊息了。」
康特拉科斯塔縣，迪亞波羅山。
嚴格來說，派來這裡勘探的一共有兩隊人。
一隊由一個名為查爾斯的死士帶領，帶著幾個懂地質、懂採礦的人在實地勘察；另一隊則由詹天佑帶領，調查煤礦周圍哪裡適合建造鐵路，且成本最低。
時間已近傍晚，一處背風的山坡下，支起了幾頂簡易的帳篷，旁邊停著兩輛裝載著勘探工具和補給品的馬車。
「查爾斯先生，我冇想到在這個淘金如此瘋狂的年代，還有人願意出錢勘探煤礦。」
一位被邀請而來的地質學家道坐在帳篷前，喝著剛煮好的咖啡，道：「連我的不少同行都受不住誘惑，天天在內華達山脈奔波，試圖一夜暴富。」
查爾斯微微一笑：「對於一個港口城市和工業城市來說，煤炭就是漆黑的黃金。」
「好了，奧斯本先生，經過這幾天的勘探，能告訴我資料了嗎？」
「煤層的確切位置、儲量的大致估算、埋藏深度、開採難度、煤質的具體分析這些資料，我是一定要知道的。」
奧斯本放下手中的咖啡，起身帶著查爾斯直奔山坡上。
山坡上植被稀疏，裸露的岩層在夕陽下呈現出黃褐與灰黑交織的色彩。
他們在一處人工清理過的斷麵停下，這裡能清晰看出腳下大地的結構。
奧斯本指著斷麵道：「煤層的厚度大約在五英尺，不算薄。但查爾斯先生，我需要提醒你，它的走向不是很好。」
他用手比劃著名，正色道：「優質的煤層應該是平著的，可我們腳下的煤層是向下傾斜的，且角度接近二十度。
這意味著如果要開採煤礦，很快就會遇到上方岩層壓力增大的問題，如果不加固，一不小心就會塌方，直接壓塌巷道。
此外，因為向下的緣故，煤氣和地下水也喜歡往下方灌，很容易就發生煤氣聚集和地下水淹冇坑道的事情。」
奧斯本邊說邊向前方走，很快在一處岩層錯開的地方停了下來。
「這還不是最麻煩的，最麻煩的是斷層。
這意味著煤層的連續性被破壞了，斷成一截一截的。挖完了一段，就需要繼續打勘探孔，找剩下的煤層在哪裡。
運氣不好，甚至需要多挖一條巷道去找，成本和時間都會大大增加。」
查爾斯蹲下身，用手指摸了摸那道斷層帶破碎的岩石，點了點頭。
「煤的品質呢？」
奧斯本從隨身的帆布袋裡掏出幾塊大小不一的煤樣，有深黑色光澤較好的，也有質地疏鬆的棕褐色煤。
「基本都是褐煤和次煙煤，品質中等。高品質的、適合煉焦的煙煤，至少在我們目前探查的範圍內，冇有發現。」
「這些煤供應給舊金山的各種工坊和家庭，甚至賣給一些想省錢的蒸汽船都是冇什麼問題的，畢竟加州本地幾乎不產煤，從東海岸或者英國運來的煙煤價格昂貴，不是所有人都捨得用。
但要是想出口到外州或者國外，競爭力就不大了，運費加上煤本身品質一般，價格基本冇什麼競爭力。」
查爾斯點點頭，這些都在預料之中。
不過這些煤本來就不打算出口，就算煤礦裡隻有褐煤和次煙煤，對於煤焦油工廠來說也能用，畢竟成本擺在這裡。
「儲量呢？能有個大致的估計嗎？」他追問道。
奧斯本掏出筆記本，翻到某一頁，上麵畫著簡單的地形和鑽孔位置圖，標註著一些數字。
「我們一共打了七個淺孔，深度在三十英尺以上。結合觀察以及我對地層走向的推斷，保守估計，可采儲量應該在三百萬噸以上。」
查爾斯和他握了握手，道：「我明白了，辛苦你了，奧斯本先生。」
「後續的費用，我會在回舊金山時結清給您。」
與此同時，在幾英裡外，另一隊人馬也在忙碌著。
詹天佑頭戴一頂寬簷帽，正站在一處地勢較高的土丘上。他手裡拿著一個黃銅製成的舊式水準儀，眯著一隻眼，通過目鏡觀測著遠處流淌著的聖華金河。
「記錄：從我們腳下這個點，到河岸那個明顯的彎角，直線距離測量為五千八百米。」
身旁的同伴迅速記下資料，同時口中道：「這麼看來，倒也不遠嘛。」
「這是直線距離，煤又不能直接飛過去！」
詹天佑翻了個白眼，道：「考慮到地形因素，從這裡到河邊，需要避開一片季節性濕窪地，還得尋找坡度最緩的路徑通過中間那條沖溝————」
「這樣算下來，我們起碼要修一條長達十公裡的鐵路。」
同伴愣了一下：「十公裡？那得耗費多少錢？」
詹天佑想了想：「如果採用聯邦政府的那種標準，一公裡鐵路造價大概在一萬美元左右」
「不過采完煤這條鐵路就會被廢棄，我們在質量上就不必那麼吹毛求疵。」
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他喃喃自語，開始計算起來。
「採用更輕型的鋼軌，比如每碼30磅左右的，而不是乾線常用的60磅甚至更重的。
「路基不必像主乾線那樣夯得無比堅實，隻要能承受運煤列車的重量和頻率就行。
轉彎半徑也可以小一些，犧牲一點速度換取對地形的適應，減少開山架橋的工程量。枕木可以用本地木材簡單處理，甚至部分路段在土質堅硬的地方可以直接用礫石道————」
算到最後，他道：「按照這種標準來，每公裡造價五千美元，便宜了一半。」
夜晚。
帳篷之間生起了簧火，吊著的鐵鍋裡燉著豆子和鹹肉，散發出簡單的食物香氣。
查爾斯和詹天佑交換了各自的情報。
查爾斯緩緩道：「這麼算來，前期投入大概要十萬美元左右。」
「錢倒不是問題，主公派我們來時就批了預算，就算不夠還能再申請。」
詹天佑把手靠近火堆，道：「關鍵是速度，鐵路和礦場的建設需要同步進行，爭取在最短時間內出煤。」
「回唐人街招人吧，這次可是個大工程！」
而就在詹天佑和查爾斯聊天之際。
迪亞波羅山的另一側。
「boss，弄清楚了，那群人也是來探查煤礦的。」
簡易的木製房屋內，一個臉上沾著煤灰的紅髮白人道：「不僅如此，他們好像還在規劃建設鐵路。」
被稱為boss的是一個穿著獵裝的中年男人，表情不善。
「我們在這勘探了這麼久，礦井礦坑都挖出來了，一群外來的雜種見到利益就想衝過來，也不怕崩了牙齒！」
紅髮白人問道：「要不要我明天帶人過去，把他們趕走？」
他冷笑道：「不要像小混混一樣，芬恩，我們現在是合法的商人，解決他們的方法多的是。」
「明天和我去縣裡見一見治安官，這片土地是我的，誰都搶不走！」