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“抓住”雷電,變成能源,儲存是關(guān)鍵!

科普時報
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9月15日,受強雷雨云團影響,廣州中南部出現(xiàn)大到暴雨,局部大暴雨。

暴雨過程中時常夾雜雷電。作為一種奇特的放電現(xiàn)象,雷電因災害風險高而令人生畏。雷擊使建筑物受損乃至坍塌、林草起火、人畜傷亡。雷電還能損毀各種電器設(shè)備,干擾和中斷電信系統(tǒng)正常運行。在我國,雷電災害是危害程度僅次于暴雨洪澇、氣象地質(zhì)災害的第三大氣象災害。

其實,雷電不只是對人類有害,也是一種寶貴資源:雷電合成了大量的天然肥料,為植物施肥,還能加強農(nóng)作物的新陳代謝,促進農(nóng)業(yè)發(fā)展;雷電凈化了空氣,給植物的生長提供了良好的光照條件,有利于人類健康。雷電還對人類社會產(chǎn)生了巨大的影響:雷電產(chǎn)生的火啟發(fā)了遠古人類認識和利用火,開始習慣了吃熟食,大大提高了體力和智力,延長了壽命,促進了文明的發(fā)展;雷電使人類發(fā)現(xiàn)了電的作用,利用電能創(chuàng)造了現(xiàn)代文明。

盡管人們早已洞悉雷電的本質(zhì),但對雷電發(fā)生過程中的很多奧秘仍一知半解,甚至一無所知。因此,人們?nèi)绻軐⒗纂姟白プ 焙筮M行研究,不僅能摸清它的“脾氣”,而且能更有效地預防和減少雷電的危害,乃至利用雷電。于是,科學家們開始探索人工引雷等一套人工控制雷電的方法。

人工引雷就是在雷電環(huán)境下利用一定的裝置和設(shè)施,在人為指定的位置觸發(fā)閃電,就像被人“抓住”一樣,使本來隨機發(fā)生的自然雷電在時間和空間可控的狀態(tài)下進行。引雷火箭是人工引雷的主要工具。

那么,科技人員冒著生命危險“抓住”雷電后能干什么呢?能干的事情很多,除了提高我國雷電災害防御能力,通過影響天氣防雹減災,還可以利用它來育種,特別是利用雷電的能量。

數(shù)據(jù)顯示,一道雷電能抵得過一個小型核電站。一次閃電的功率可達100億千瓦,是我國葛洲壩水電站發(fā)電功率的幾千倍。地球每天會有800萬次雷電,因此每年全世界的雷電約放出250億度的能量。而且雷電能源是自然界的饋贈,不會產(chǎn)生任何污染,如果能通過人工引雷將“抓住”的雷電儲存起來加以利用,以減緩能源危機,將產(chǎn)生不可估量的價值。

不過,有人認為一次雷電所釋放的能量并沒有我們想象的那么大,倘若花費巨大的人力物力只得到雷電少量的能量,可謂得不償失。由于雷電出現(xiàn)的時間和地點存在很大隨機性,收集雷電能量的機會并不多,人工引下來的雷電能量還難以儲存和應用。由于瞬間放電的電流、電壓都很大,雷電的瞬時功率非常強,目前還沒有合適的能量儲存器能經(jīng)得起雷擊的考驗。就算能得到雷電的巨大能量,這些電能也無法進行大容量的儲存。

盡管現(xiàn)在利用雷電還有諸多難題,現(xiàn)實中也沒有利用雷電的緊迫性,但這些并不是我們完全放棄研究利用雷電的理由。我們相信,利用雷電的能源終究會有柳暗花明的那一天。

(作者系湖南省科普作家協(xié)會會員)

評論
華科普
大學士級
一道雷電能抵得過一個小型核電站,雖然現(xiàn)在的技術(shù)還無法儲存雷電能,相信不久的將來技術(shù)上一定會有所突破,并很好地加以利用!
2023-09-27
尖刀情懷永遠跟黨走
大學士級
化閃電為能源,設(shè)想大膽,若能實現(xiàn),那將是一個取之不盡的優(yōu)質(zhì)能源。要抓住閃電為能源存儲器是關(guān)鍵,一次閃電的功率可達100億千瓦,需要多大的電容器。當然隨著科技發(fā)展進步,總有解決這個難題之時,而達那時每年全球雷電釋放出約250億度的能量,又將為低碳環(huán)保做出不可估量的貢獻!
2023-09-27
傳承解惑
大學士級
雷電產(chǎn)生的火啟發(fā)了遠古人類認識和利用火,大大提高了體力和智力,延長了壽命,促進了文明的發(fā)展,利用電能創(chuàng)造了現(xiàn)代文明。
2023-09-27