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中科院成功引雷,雷電能源的利用逐漸拉開帷幕,零汙染,取之不絕

2021年7月12日,中科院大氣所在山東濱州人工引雷試驗成功,震撼了中外科學圈!眾所周知,雷電的瞬間能量非常巨大,時間只有幾秒,發生的地點充滿了偶然性,收集的難度非常大,如何使雷電擊中我們的收集器,自古以來就是一個讓科學界頭疼的問題,我們先來看看我們成功引雷的影片。

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引雷裝置

幾百年前,富蘭克林時代,科學界便意識到雷電的巨大好處,試圖將“天上的雷電”透過放風箏的形式從空中引下來進行儲存,冒著巨大的生命危險,還是以失敗告終。1886年,特斯拉在實驗室成功“製造”出球狀閃電,可以在室內四處漂浮,還能拿在手上把玩,他還透過高塔把巨大的電能送入雲層引起雷暴,摧毀了一大片的森林。當然,“通古斯大爆炸”是不是特斯拉引起的,目前還沒有確切的定論,這也說明了雷電蘊含著巨大的能量。

中科院成功引雷,雷電能源的利用逐漸拉開帷幕,零汙染,取之不絕

雷電可以說是一種取之不盡用之不竭的能源,地球每年產生的閃電次數大約為1600萬次,一次閃電電勢差為100MV,雲層與大地的電壓為一億伏,功率可達100億千瓦,一次雷電釋放的能量W=qU=30×100×10^6=3×10^9焦耳,一年雷電釋放的能量3×10^9×1600×10^4=4。8×10^16焦,相當於4。8×10^16/(2。9×10^7)=

1。66×10^9Kg=

1.66百萬噸標準煤。

隨著地球煤炭和石油的儲量迅速減少、科學的快速發展,“人工引雷”、風能、太陽能,逐漸引起各國科學家們的高度關注。

為解開雷電發生的物理過程之謎,2006年中國氣象科學研究院災害天氣國家重點實驗室(以下簡稱重點實驗室)雷電研究團隊在廣州從化建立了國內首個固定的雷電野外試驗基地,每年5月至8月就會開展人工引雷試驗,到目前為止已成功引雷百餘次。

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引雷裝置

2007年,中國科學院環境與工程研究所開展了“中尺度對流系統中的雷電放電引數的綜合測量和物理過程研究”課題,研究人員在山東透過火箭拖帶鋼絲技術,成功進行了一次負極性的傳統方式的觸發閃電,創造了高達40千安電流的引雷記錄。

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引雷現場

今天我們不討論太專業的多站大氣平均電場儀、閃電VHF輻射源三維定位系統、閃電快慢電場變化儀、高精度GPS時鐘同步閃電觸發系統以及閃電VHF窄帶干涉儀系統、閃電磁場測量系統等裝置,數字化資料採集卡、高速數字化示波器、雷電流測量系統以及新型彩色高速攝像系統(15萬幅/秒),對強雷暴過程的多站地面電場變化、閃電的快慢電場變化以及閃電VHF輻射特徵等閃電引數,

我們今天討論成功引雷後的儲存問題;

雷電利用“引雷”是關鍵一步,如何儲存是難題

地球上雷電的能量不是固定的,有大有小,雷電的電壓最高可達一萬伏特/cm,但相對於木星和金星上的閃電來說,地球的閃電只是個兒童。如果把雷電當玩物的特斯拉的資料曝光,如果特斯拉成功推出了

無線輸電技術

,我們完全可以從外星上把雷電傳回地球,科學也許能夠前進一百年。

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這些巨大的“瞬時能量”可以摧毀任何阻擋它的物質,如果用普通的鋼鐵或其他絕緣體是很難容納如此巨大的能量的,而且是幾秒鐘之內就要接受幾萬噸煤燃燒所釋放的全部能量,想想都覺得是天方夜譚,但當時的特斯拉做到了,方法肯定有,只是我們今天的科學還沒有發展到那一步。

大家可能要問了,雷電的收集能否實現?我肯定地告訴你,小點的雷電可以,比如利用萊頓瓶就收到了一點定量的雷電能量,但大範圍、工業級的利用,目前還沒有能力收集。

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萊頓瓶

雷電利用的暢想

儲能裝置的發展一直是科學界想要突破的難題,從鉛酸蓄電瓶、乾性電池到鋰電池,科學們可以說是傷透了腦筋也只是在一個小規模的迴圈利用中,為了擴大儲存量,找了許多的物質,做了無數次試驗,也不能取得很大的突破,蔚來發布的100kWh大容量電池包,還是由幾個電瓶組成,已經是目前國內市場中,乘用電動車中容量最高的電池包。

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未來的電池會不會像記憶體卡一樣呢?一個G就是1000mw,1mw就是1000kw,一度電=1kw/小時,一個家庭平均每年用電量為2000kw,一張1G的電卡可供一個家庭使用500年,如果能夠利用雷電製作出1000G的儲存檔呢?

只要突破收集裝置的瓶頸,我們完全可以把收集裝置放在雷電多發區,或者放置在木星、金星上自動收集雷電,像工廠一樣批次製造電卡,利用往返衛星運送,製作一張電卡的價值不要我多說了吧,那都是我們賴以生存的動力啊。

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電能的儲存裝置的突破是遲早的事,要知道巨大的能量既然可以儲存在小小的、需要顯微鏡放大千萬倍的原子中,也就是核能。同理,我們也肯定可以把能量壓縮到原子級別儲存起來,火車、汽車、飛機、家用還是商用,只要插卡就能使用,視電卡容量大小,大的可使用終身。

科學永遠在前進,科學家們奮鬥不止,我今天提供科學的電能收集儲存的思路和藍圖,能不能實現,多久實現就很難預測了。

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