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【一道闪电有多少度电?如果可以收集闪电,我们还需要发电吗?】

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尽管我们都知道闪电只不过是自然界中一种常见的放电现象 , 但当看到闪电划过夜空的时候 , 我们依然会对闪电感到敬畏 , 毕竟在我们看来 , 闪电的威力那是相当的惊人 。
在对闪电感到敬畏的同时 , 我们也免不了对闪电携带的能量就这么白白地浪费了感到惋惜 , 毕竟我们现代人类需要用到大量的电能 , 假如我们能够把闪电利用起来就好了 。 那么问题就来了 , 一道闪电有多少度电?如果可以收集闪电 , 我们还需要发电吗?下面我们就来聊一下这个话题 。
在过去的日子里 , 早已有科学家对闪电进行过大量的研究 , 研究结果表明 , 闪电的电压和电流确实相当高 , 其电压峰值通常可以达到上亿伏特 , 而其电流峰值也可以达到上万安培 。
这看上去似乎很强大 , 但由于闪电的持续时间通常都极为短暂 , 因此闪电携带的能量并没有我们想象中的那样高得离谱 , 其携带的能量平均值大约为10亿焦耳 , 而一度电换算下来就是360万焦耳 , 所以一道闪电大概有278度电(平均值) , 这样的电能大概可供一个三口之家正常使用2个月左右 。
当然了 , 这只是一道闪电而已 , 要知道每时每刻都有闪电在地球不同的区域出现 , 那么这些闪电的总能量会有多高呢?我们接着看 。
统计数据表明 , 地球上平均每年会出现14亿次闪电 , 简单计算一下就可以知道 , 这大概相当于3900亿度电 , 不得不说 , 这个数字确实是相当惊人 , 然而与我们人类的用电量相比 , 这又显得小了点 , 因为人类平均每年的用电量高达20多万亿度 。
也就是说 , 就算我们可以将地球上所有闪电都收集起来 , 并且还可以对其进行100%的利用 , 也远远无法达到人类的需求 , 我们仍然需要发电 。 不过闪电的能量确实非常可观 , 如果能将这些电能利用起来 , 那当然是一件好事 , 但问题是 , 我们有这个能力吗?
关于闪电的形成原理 , 目前普遍观点认为 , 云层中的冰晶、液滴、冰水混合物、尘埃颗粒等等物质在复杂的气流中互相碰撞和摩擦 , 进而产生大量的电荷 。
在这个过程中 , 正电荷会向上移动 , 而负电荷则会向下移动 , 进而导致云层的顶部带正电 , 底部带负电 , 当电荷积累到足够大的时候 , 就会在云层顶部与底部之间 , 或者在云层底部与地面之间就会产生闪电 。
以我们人类目前的能力 , 完全可以测量出特定云层是否存在发生闪电的条件 , 实际上 , 我们甚至还可以把天上的闪电引到特定位置 , 比如说我们可以向目标云层发射一枚拖拽着金属丝的小火箭 , 然后利用金属丝将云层中的闪电直接引下来 。
然而将闪电引下来是一回事 , 将闪电的能量收集并储存下来又是另一回事了 , 正如前文所言 , 闪电的电压和电流都高得离谱 , 并且持续时间也极短 , 毫不夸张地讲 , 以人类目前的电能储存技术 , 想要大量储存这样的电能 , 根本就是一件不可能的事情 。
另一方面来讲 , 即使我们未来发展出了能够高效储存闪电能量的技术 , 也会面临一个巨大的难题 , 那就是从整体上来看 , 地球上的闪电分布区域非常广泛 , 其“行踪”也很难捕捉 , 所以我们最多也只能够在一些闪电特别集中的区域来收集闪电 。
比如说在委内瑞拉的卡塔通博河和马拉开波湖交汇处的沼泽区域 , 就因为特殊的地理环境而成为了地球上的“闪电高发区” 。
简单来讲 , 该区域有三面都被山脉包围 , 并且还形成了一个“V”字形的构造 , 在夜晚的时候 , 来自海洋的暖湿气流会从“V”字形构造的“开口”处大量涌入 , 随着“V”字形构造的逐渐变窄 , 气流的速度也会不断加快 , 当气流到达“V”字形构造的底部时 , 就会因为山脉的阻挡而迅速抬升 , 并与上方的冷空气发生猛烈“交锋” , 进而形成大型雷暴复合体 。
卫星测量数据显示 , 该区域平均每年会出现大约120万次闪电 , 按一道闪电278度电来计算 , 一年就有大约3.336亿度电 , 可以说是很可观了 , 所以如果人类未来真的掌握了大量收集和储存闪电的技术 , 这里应该就是一个收集闪电的理想区域 。
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