为何不能利用闪电发电？“瘦成一道闪电”合理吗？

城市头条网

2023-05-08 13:49:16

为何不能利用闪电发电?

参考消息网4月14日报道英媒称，从纯电荷角度考虑的话，每次闪电的能量平均只有50亿焦耳，假设在传输和存储过程中的损失为零，这也仅相当于不到1400千瓦时的能量。

据英国《独立报》网站4月11日文章，全球一年的闪电次数约为14亿次，其中只有约25%是地面闪电，其他大多数是云内或云间的闪电，无法利用。另外，假设可以百分之百利用所有闪电，而且在捕捉、传输和存储过程中没有任何损失，那么一年收集的电能为4900亿千瓦时。

2009年，全球使用了约20万亿千瓦时的电，是所有可利用的地面闪电所含电能的40多倍。这就是说，所有我们可以捕捉的闪电仅可供全球使用9天。

但是，还有更多原因。如果你想看看捕捉这些闪电会花费多少钱：

为了捕捉每次地面闪电，我们必须在全球范围内建很多高塔(想象一下巴黎埃菲尔铁塔)。算下来地球表面2亿平方英里的面积中每平方英里就要建一个这样的塔。

捕捉闪电电能的设备必须能应对极大的瞬间电流。为此，需要使用很粗的导电棒以及超重型电路和超级电容器。

尽管我们尚未开发出这种电能存储技术，但假设我们能够做到，另外再假设能量系统是百分之百高效的(大多数电能系统在最佳状态下也只有不到70%至80%的效率)，然后我们可以设想一下每个塔和电容器的费用约为35万英镑。这样一来，光地面设备(不考虑海洋版本设备的额外成本)的费用就高达67万亿英镑。更不用说安装成本、常规维护以及连接所有高塔的高压输电线路网的费用了。

相比之下，一小时的阳光就可以产生供我们使用一年的电能!我们可以从太阳获得很多能量，我们只需利用房顶来积聚我们所需的能量。

现在，我不禁想问一个问题：“为什么我们不把所有的房顶都用太阳能板覆盖呢?”

“瘦成一道闪电”合理吗?

“我要瘦成一道闪电!”很多立志减肥的朋友，都曾立下相似的志愿。不过，仔细想想，闪电真的很细吗?

遇到雷雨天气时，我们常常能看到耀眼的闪电。虽然从远处看过去，它的“身材”瘦长，但考虑到近大远小的因素，有没有可能闪电其实是很粗呢?

有人试图从闪电留下的作品“闪电熔岩”中寻求答案。“闪电熔岩”是天然形成的玻璃长管。当闪电击中泥土或沙子，就可能令它们瞬间融化，然后又凝固，形成闪电熔岩。因此，闪电熔岩的形状多是长条状，和闪电的路径相近。“闪电熔岩”的直径很小，大多不足1厘米。

不过，“闪电熔岩”的宽度并不能代表闪电的真实粗细，因为它只能代表电流造成的放热所能熔化的沙石的范围。从本质上来讲，闪电是击穿空气的电流。由于空气密度远小于固体，相同的电流，在空气中需要体积更大的等离子体参与导电，所以闪电在空气中要宽得多。根据实验，普通小电流击穿空气时有数毫米宽，而闪电电流可达数万安培，宽度不会很小。从另一方面来说，闪电电流也并非单纯的一条，而是有着众多细微的分支，电流击穿空气没有明显的边界，因此也就很难界定其具体的直径。