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人類可以利用閃電嗎

生活 更新时间:2025-01-25 00:26:01

農曆二月二,又到了龍擡頭的季節,天氣轉暖,萬物蘇醒,雷電也多了起來。昨夜,突然被雷電驚醒,坐了起來,一時間睡不着了。突然想起來,小時候學過的課文,美國的富蘭克林證明、收集閃電的故事。那麼問題來了,閃電早在二百多年前就被證明與我們使用的交流電是相同的電,那為何這麼多年過去了,卻沒有開發利用呢?

人類可以利用閃電嗎(人類為何不收集利用)1

1752年7月,富蘭克林(美國政治家+科學家)為了證明雷電與摩擦起電的是一回事,選擇了一個雷電來臨的中午,将一隻用絲綢制作的風筝,放飛到空中。風筝上拴着一根垂下來的鐵絲,鐵絲的最下端綁着一個銅鑰匙。此時,烏雲翻滾,雷閃電鳴。富蘭克林在兒子威廉的幫助下,将風筝放到了空中,一道閃電劃過天空,富蘭克林立刻去觸摸銅鑰匙,瞬間整個右臂被電麻了。富蘭克林扔掉銅鑰匙,興奮地大喊:“我‘抓’到電了,我抓到‘電’了……”然後,富蘭克林将電流導入萊頓瓶中,實打實的将閃電收集儲存了下來。

人類可以利用閃電嗎(人類為何不收集利用)2

當然,這是史料記載下來的,是根據富蘭克林的口述記錄而來。但是近年來,富蘭克林的“此舉”受到普遍質疑。理由是:雷電交加的暴風雨中,風筝能否放得起來?還有,閃電的電壓和電流都非常大,富蘭克林敢用手去觸摸,那估計他當時就挂了,又怎麼可能活蹦亂跳的活了那麼多年呢?但不管怎樣說,科學屆還是公認是富蘭克林首次證明、收集了閃電的人。

人類可以利用閃電嗎(人類為何不收集利用)3

回到問題的開頭,從1752年到如今269年了,科技日新月異,美國的科技更是發達,為何沒有将閃電收集下來加以利用呢?要知道閃電是清潔能源,取之不盡用之不竭,又節能又環保啊。

人類可以利用閃電嗎(人類為何不收集利用)4

其實,這個問題說起來容易,做起來是得不償失的。從技術上來說,建立收集儲存閃電的設備是不存在障礙的。但是,不劃算。閃電的能量沒有我們認知裡的那麼大。實驗證明,一道閃電的電壓為一百萬伏特,電流為2萬安,時間是0.1秒,長度為幾百米至幾千米,瞬間溫度為17000度—28000度,輸送能量為10—50億焦耳。而一度電的能量為360萬焦耳,折算下來,一道閃電大約為280度—1000度,釋放能量相當于145升汽油。實際上,閃電主要發生在積雨雲層中,釋放到地球表面的隻占25%。人類能夠捕捉到的閃電,一年下來大約為4000多億度,而2014年全球的用電總量為21萬億度,是全年能捕捉到的閃電的40多倍。折合下來,把全球一年中發生的閃電都捕捉下來,才隻夠全人類用9天。而要把全球的閃電都收集起來,需要在全世界建立2億座高塔,配備巨型電容器來承受強大的電流,這些基建設施的成本很大,約需要585萬億元。再加上人工費用、安裝調試費用、維護費用、線路鋪裝費用,這些雜七雜八的加起來,是一個天文數字。花費這麼高的代價,收集一年的閃電,卻隻夠全球用九天時間,這顯然是不劃算的。

人類可以利用閃電嗎(人類為何不收集利用)5

相比之下,收集閃電遠不如利用太陽能來得既實惠又劃算。太陽能電池闆的效率高達30%,且可以掌控。而閃電是難以掌握的,它何時來,何時走,誰也不知道,誰也不可預料。而在地球上所接收的太陽光一小時所産生的電能,夠全人類用一年。

人類可以利用閃電嗎(人類為何不收集利用)6

因此,收集儲存閃電是不劃算的。有那個功夫和資金,還不如去發展太陽能了。實際上,太陽能也不怎麼劃算,前期設備的投入很大,幾年後電能就減弱,需要更換矽晶闆,這個代價比較高,因此直到今天,太陽能發電也沒有大規模的發展起來,隻是作為一種輔助的電力來源罷了。而太陽能發電和風力發電,遠不如水電來得實惠。

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