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  • 1 # 簡單的科學

    閃電,一般指的就是雲層之間或雲層與地面之間的一種放電現象。

    其本質就是雲層之間的水分子互相摩擦後產生的靜電形成的。雲層中會分為兩種電,一種是帶負電荷粒子的負電荷,另一種是帶正電荷粒子的正電荷。當兩種不同的電相互吸引,直到相遇,就會發生中和效應。最終會釋放出大量的光和熱。也就是人們所看到的閃電。

    那麼閃電到底能不能被儲存利用呢?

    閃電的溫度可以達到27000攝氏度。而太陽表面的溫度約為5500攝氏度。可想而知其溫度有多高。普通的閃電大約10000伏特,相當於100多升汽油燃燒產生的熱量。

    閃電的功率雖然很高,但其存在只是轉瞬即逝。並且還難以估計下一次出現在什麼位置。功率上也不是恆定的,時高時低,難以捉摸。所以想要利用閃電還是相當困難且繁瑣的。

    但隨著科技水平的不斷提升,或許在未來,想要利用閃電來發電也不是那麼困難的事。

  • 2 # 優美生態環境保衛者

    可以說地球上無時無刻不在發生著打雷閃電的自然現象,放出耀眼的光芒,同時釋放出很大的能量,那麼這些能量能否被人們利用呢?很抱歉,現在還不能,因為以目前的科技水平,如果要建設這樣的收集轉化和利用設施,其投入產出比太大,非常不划算。閃電的產生

    打雷和閃電是同時發生的,一般發生於氣溫較高的夏季,空氣中水汽含量較高,透過空氣的上下對流,形成積雪雲,並由於摩擦的作用,上下雲層分別帶上正負電荷。當電荷積累到一定程度後,在電位差的作用下,便會擊穿中間阻隔的空氣,正負電荷相遇發生電中和反應,釋放大量的光能和熱能,光能形成閃電,熱能使空氣迅速膨脹,使空氣發出爆破聲音,形成雷聲。

    閃電的分類

    根據閃電的形狀以及空間位置的不同,可以將閃電分為以下幾種:

    線狀閃電:這是最常見的閃電型別,在空中呈現類似河流一樣,蜿蜒曲折,而且還有一些細小的分叉。

    枝狀閃電:這也是常見的閃電型別,它是線狀閃電的另外一種表現形式,即分叉多、亮度大,與主電流通道構成類似樹枝的形狀。

    帶狀閃電:在風的影響下,雲層連續放電的不同通道會互相靠近,短時間內的多次閃電會聚集在一起,形成片帶狀。

    球形閃電:一般都發生在枝狀閃電後,閃電通道的空間折彎處產生帶有高電荷的氣體漩渦,產生耀眼的火球,從空中降落,接近地面時會作水平漂移,極易透過縫隙進入建築物內,產生巨大的破壞。球形閃電比較罕見。

    閃電的能量

    根據科學測算,從純電荷角度考慮,單次閃電的能量通常在3億到100億焦耳之間,我們取平均值50億焦耳。假如我們能夠把它們全部加以收集和存貯並加以轉化,並且在這個過程沒有一丁點的能量損耗,那麼可以得到1400千瓦時的能量。按照全球每秒有40次閃電來計算,地球上空一年發生閃電總的次數大約為12.6億次,總能量相當於1.76萬億千瓦時。

    理想狀態下能夠利用的閃電

    根據閃電發生的機理和作用形式,75%以上的閃電都是雲間高空閃電,接近不了地面,我們現在想都不用想,根本不可能利用得到。那剩下的25%的閃電是可以到達地面,或者能夠接近地面的上空區域,也就是說,如果我們掌握了雷電的收集、傳輸、儲存和轉化的相關技術以及有相配套的設施,我們從閃電中一年可以獲得的電能總量為閃電總能量的25%,也就是4400億千瓦時。

    利用閃電的價效比如何

    上面的這個數值看上去很大,其實與全球每年的發電量相比還是很低的。據統計資料顯示,2016年全球發電總量達到了24萬億千瓦時,理想狀態下能夠利用閃電能量的總和僅佔全球總髮電量的1.8%,也可以這麼理解,我們即使把所有能夠利用的閃電都能收集存貯起來,也僅能夠供全球用上6天半。

    再來看看,實現把所有閃電都收集利用所需要花費的資金有多少。根據測算,如果要把每秒發生10次的近地面閃電都收集起來,需要建設超過上億個類似埃菲爾鐵塔那樣的高塔,而且還需要重型電路、大型電容器、導電裝置、耐高溫裝置等等,需要花費100多萬億美元,這還不包括生產、建設、執行、維護費用。

    另外,由於閃電發生區域的不可預測性以及持續時間極短的特性,即使建了那麼多的鐵塔也不一定全部能夠進行收集,所以,利用閃電來增加我們的供電總量,是可望而不可及的,也是非常不經濟的措施。

  • 3 # 航小北的日常科普

    巨大的閃電中包含著很多的能量,但是人類能從閃電中獲得能量嗎?我的答案是:我們早就在利用閃電中的能量呀。

    閃電是怎麼形成的?簡單說,當雲層被風吹著運動的時候,雲層之間會產生摩擦,從而使得雲層之間帶上很大的電荷。當電荷積累到一定程度的時候,閃電就出現在雲層之間或者雲層和地面之間。

    所以說,閃電的能量實際上就是巨大的風能。而這種能量我們已經開始大量利用了,比如說現在海邊、草原、丘陵這些風比較大的地方已經建上了密密麻麻的風電站,相當於間接地利用了閃電的能量。

    當然了,風能其實也不是閃電中能量的最原始的形式。

    風是怎麼形成的?Sunny照射下,地表的溫度不均勻,有的地方的空氣受熱上升,有的地方的空氣遇冷下降,然後不同溫度的區域之間就形成了壓強差,推動空氣流動,於是也就形成了風。

    所以說,想要獲得閃電中的能量,最好的就是從根上把能量“搶”過來,最好的辦法當然就是直接利用太陽能啦。所以我們就可以搭起太陽能電池板,獲取這些能量。

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