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本文选自宇宙解码0 g) c |' I# W# `, i R3 \
夏日就要到了,又会出现雷电交加的天气。望着划过天空的闪电,很自然地会这么想:“可以用闪电来给吹风机供电吗?”' ^4 ]7 N' Y0 W$ ?4 c( L: F
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表面上,闪电似乎有很大的潜力作为一种能源。闪电是完全可再生的,这是一个明显的优势,并且它遍布世界各地。其次,闪电蕴含的能量非常高。因此,利用闪电作为一种能源的设想非常有吸引力。然而,想要利用闪电的巨大能量,存在着诸多问题。# {- ^! \/ x% c0 B
从纯电荷计算:
/ ]4 H& C* O6 u8 k! X! {每次雷击的平均能量只有50亿焦耳,如果我们假设在收集储存闪电的过程中能量零损失,这相当于只能收集到大约1400千瓦时的电量。
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2. 每年的雷击次数约为14亿次,只有25%是地面闪电,其中大部分(75%)在云中,根本无法利用。这样算来,能够利用的雷击次数为3.5亿次。如果假设在闪电的捕获、转移和存储的过程中没有损失,100%利用所有雷击,这样每年可获取到4900亿千瓦时的电量。8 o. `4 Z6 y0 O
3. 根据《2016年全球电力报告》,在2015年,全世界总共使用了大约25,320,360,620,000千瓦时,超过了所有可用地面闪电的50倍。因此,即便收集到全部的地面闪电,也只够给全世界用7天!& X A9 ^$ H! N9 B: O
除此之外,捕获闪电的代价极高:
0 M9 Z3 g# o5 ^目前,没有办法准确地知道闪电将在哪里以及什么时候发生。因此,为了捕获所有的地面闪电,我们需要每隔一公里多铺设一座极高的塔(参照艾菲尔铁塔),建起覆盖全球的塔网,这是极不现实的。" k+ Q! i0 l. p. c, z
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2. 捕获闪电的设备必须在大约30毫秒内应对极端的电荷量。为了应对这种瞬时功率,需要使用巨大的导电棒、超重负荷电路以及超级电容器,目前根本就没有这种装置。/ g4 j, U! h- M" F* c" {* R, S; {/ H
此外,我们也不可能百分百利用闪电。目前,大多数电气系统在最优工作时,效率最高也只能到70-80%。再算上成本,以及技术障碍,利用闪电作为能源根本就不现实。相比之下,一小时的阳光所含能量就够人类使用一年了!; v3 B, @/ ~+ H ^% C
0 f+ c6 m' Y/ [1 i0 n来源:http://www.yidianzixun.com/article/0M6DIERb8 _. k, J/ S$ |( {2 Q- m: t
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