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  • 1 # 時間少年

    隨著科學技術的迅速發展,雷電這一自然現象已基本上被人們瞭解。但是我們應當在瞭解雷電的基礎上,做到控制雷電並使之為人類服務。怎樣才能利用雷電呢?一提起利用雷電,我們就會聯想到打雷下雨時雷聲隆隆、電光閃閃的壯觀景象。大家一定會認為閃電可以釋放出大量的能量,並企圖利用閃電的能量。但是,利用閃電的能量有一個困難,就是閃電不能按人們的希望在一定的時刻發生。換句話說,就是閃電不易控制。

    另外,雖然閃電是最常見的自然現象,但是據統計,每年在每平方公里面積上平均只有一兩次閃電。雷雨雲單體的尺度從一公里至十公里,所以各次閃電都隔著很大的距離。有人測量並統計過,在強雷雨時閃電之間的平均距離是2.4公里。在弱雷雨時閃電之間的平均距離是3.7公里。如果豎立一根很高的鐵桿引雷,雷擊的次數要多些,但是閃電擊中鐵桿的次數仍不很多。有人統計過,在一個雷雨季節,雷電擊中高400—800米的避雷針的次數也不過20次。很早就有人做過利用閃電製造化肥,肥沃土地的實驗。我們知道,氮和氧是空氣的主要成分。氮是一種惰性氣體,在平常的溫度下,它不易與氧化合,但是當溫度很高時,它們就能化合成二氧化氮。如果我們有興趣,可以做一個簡單的實驗:用一個封閉的玻璃瓶,裡面充滿空氣並插上電極。通電時,電極間就有耀眼的火花閃耀。

    火花之中,慢慢地有黃色的氮氣燃燒的火焰出現。過一會兒,原來無色的空氣會變成紅棕色,把瓶子開啟,迎面就有一股令人窒息的氣味,這就是二氧化氮。如果往瓶子裡倒些水,搖晃幾下,紅棕色的氣體馬上消失,二氧化氮溶解於水變成硝酸。自然界的閃電火花有幾公里長,溫度很高,一定有不少氮和氧化合生成二氧化氮。閃電時生成的二氧化氮溶解在雨水裡變成濃度很低的硝酸。它一落到土壤中,馬上和其它物質化合,變成硝石。硝石是很好的化肥。有人計算過每年每平方公里的土地上有100克到l000克閃電形成的化肥進入土壤。

    人工閃電制肥實驗的作法有很多,這裡只舉一個例子。有人在田野裡豎立三根杆子(制肥器),一般是木杆,杆高約20米,杆距120米,杆子頂部裝有金屬接閃器,用金屬導線 從接閃器一直引到地下埋入土中。建立後,曾進行了兩次雷擊實驗。在每次雷擊後對實驗地段附近地區的雨水及土壤進行化學分析,測量其中硝酸態氮含量的增減。第一次雷擊強度較小,比較明顯的範圍半徑約15米,有效面積約1畝左右。經過土壤分析。結果是約增氮1.88斤至2斤,相當於硫酸銨9.4斤/畝至10斤/畝。第二次雷雨強度較大,以實驗 地點為中心50米半徑範圍內,平均每畝增加2.7公斤,相當於硫酸銨13.55公斤。從以上實驗可以看到,雷電確實起到了把空氣裡的氮“固定”到土壤裡去的作用。更有趣的是,有人為了驗證人工閃電制肥實驗的效果,在實驗室裡用人工閃電做了實驗。結果,經過閃電處理的豌豆比未處理的提早分枝,分枝數目也有增加,開花期也提早十天左右;處理過的玉米抽穗提早了七天;處理過的白菜增產15—20%,證明閃電對農作物確有一定好處。雖然這些數字只是從次數不多的試驗中分析化驗的結果,但是它可以直觀地說明,閃電可以增加土壤裡的氮肥,對農作物的生長有一定好處。

  • 2 # QQ麻將愛好者

    的確,雷電中蘊含著巨大的能量,但是接收雷電中的能量並加以運用,以目前的技術還無法突破,而且從經濟方面考慮,利用雷電也並不划算。

    首先,雷電與風能、太陽能、水能這些固定的可預測的能量是不一樣的,雷電是隨機出現的,我們無法預測具體的地點以及時間,即使以目前的氣象技術預測天氣狀況,但是雲層的運動存在太多的不確定因素,雷電地區能產生多少雷電,具體座標在哪兒,這個我們都無法預知,那麼收集裝置應該怎麼安放以達到有效的收集就沒有辦法實現。

    然後就是雷電的持續的時間太短,功率不穩定,一般雷電的持續時間只有幾微秒到幾十微秒,一些閃電的功率特別巨大,有的又可能非常小,並且雷電距離地面的高度均在2000米的高空中,如何在極高的空中、極短的時間內捕捉閃電中巨大的能量,存在著操作困難。

    接著我們再看看雷電的電壓與電流,閃電的的平均電流是3萬A,最大電流可達30萬A,閃電壓約為1億至10億V,如此巨大的電壓基本上可以擊穿一切了,要知道,中國的特高壓線路是1000V,還不到雷電的十萬分之一,如何實現閃電的傳輸基本上無解。

    最後,就算以上技術全部得以實現,可以想見,收集雷電的裝置成本會是數以萬億計,目前很多國家靠風能、水能、太陽能已經可以實現電力供應了,花費那麼大的代價來造雷電接收利用裝置簡直太不划算了。

    所以,還是把雷電當做令人敬畏的自然現象吧。

  • 3 # 聯盟單身狗

    引雷電最大的問題不是技術問題,而且雷電活動的不可持續。

    用風電來解釋 ,什麼地方一年365天其中280天以上有風天氣才適合建造風力發電廠。要不然沒有持續的風就是浪費投資。

    同理,太陽能發電也是如此。

    如果選在一個常年陰雨連綿的地方,豈不是白白投資。

    現在回過頭來說雷電,什麼地方有這樣規模的雷電天氣?

    一年200天以上,每天20個小時的持續雷電,這地球上恐怕沒有。

    另外 ,投資風電 水電 太陽能,甚至是核能,都比雷電來的更經濟更效率。

    除非你個人投資,要不然資本跟國家是不回發展雷電的

  • 4 # 火影音闕君

    為什麼不從天空引雷電利用?我看到大家從預測難度、絕緣難度、安全性等角度說了很多,不過要考慮為什麼不引雷電利用,我認為比起技術難度來,也可以先考慮雷電到底有多少能量。萬一能量很大經濟性很強的話,我們肯定也可以去克服技術難題嘛。

    關於雷電的能量,網上眾說紛紜,有的說一個雷的能量相當於幾千克石油的,也有說一個雷的能量夠用兩年的。這數量級相差也太多了,到底哪種靠譜呢?

    這年頭,網上的資料誰都別輕信,還是自己算最靠譜!

    想要計算的話,最好用專業的參考資料,推薦選用大學電氣工程及其自動化專業的教科書《高電壓技術》,這本書中對雷電有系統的講解,還提供了較詳細的數值模型。

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