一道閃電能產生多少度電?人類能否利用閃電?

2020-12-15 虎嗅APP

有的人說一個閃電的能量是北京市兩年的用電量,也有人說如果能夠收集閃電,人類的能源短缺問題將會得到解決,但是這些統統都是不靠譜的謠言。


一道閃電的長度從幾百米到幾千米不等,閃電電弧的寬度一般不超過20釐米,所以瘦成一道閃電還真的挺瘦的,閃電的溫度,從17000攝氏度到28000攝氏度不等,太陽表面溫度大約是5500攝氏度,也就是等於太陽表面溫度的3~5倍,閃電的極度高溫會讓沿途空氣劇烈膨脹,空氣迅速移動形成波浪並發出驚天動地的雷聲。


就在你觀看這個視頻的時候,世界各地大約正有1800個雷電交作在進行中,它們每秒鐘大約發出600次閃電,其中有100次襲擊地球,很早以前富蘭克林做的風箏實驗,就證明了閃電與我們使用的直流電是一樣的,他還嘗試把閃電收集在瓶子裡,從那以後就有人在設想,能不能把閃電收集存儲起來供人類使用,直到今天,我們依然沒有收集閃電供人類使用,為什麼?因為這是一筆不划算的買賣,首先閃電出現的時間地點不可預測,有可能眨眼的瞬間就會錯過一道閃電,因此閃電的隨機性極強,其次閃電的電壓太高,難以轉換並且短時間無法儲存,又不能併到電網上,對電網衝擊太大,因此收集成本極高。


那麼我們付出這麼大的代價能得到多少電能呢?從純電荷角度考慮的話,每次閃電的能量平均只有50億焦耳,假設在傳輸和存儲過程中的損失為零,這也僅僅相當於不到1400千瓦時的能量,也就是一次閃電釋放的能量只有1400度電,全球一年的閃電次數約為14億次,其中只有25%是地面閃電,假設可以百分之百利用所有地面閃電,那麼一年收集的電能為4900億千瓦時,2009年,全球使用了約20萬億千瓦時的電,也就是說,地球上一年的閃電產生的電能,只夠全球使用9天,相對於收集閃電的成本來說,這波虧啊,太虧了。


除了成本高的原因之外,閃電本身也是有其他作用的,閃電可以製造出大量的臭氧,大氣中的臭氧層是地球上一切生物的保護傘,能使地球表面的生物免遭紫外線的危害,閃電可將空氣中的一部分氮變成氮化合物,通過降雨衝到地面。一年當中,地球上每一公頃土地都可獲得幾公斤,這種從高空來的免費肥料,閃電還能製造負氧離子,可以起到消毒殺菌、淨化空氣的作用,因此在雷雨過後,我們都會感到空氣格外清新,所以如果閃電都被收集起來了,也會對地球的生態環境造成很大的影響。


當然,除了這些好處,閃電也會給人類帶來一些災害,巴西是全球閃電次數最多的國家,最近10年,平均每3天就有1人被閃電擊中而死亡,2000至2009年間,整個巴西境內每年平均出現5700萬次閃電,1321人被閃電擊中死亡,其中81%是男性,19%為女性,所以說那裡的男人每天活的都是小心翼翼的,從來不敢亂發誓。


美國維吉尼亞州護林員蘇利文,是世界上遭遇雷擊次數最多的人

1942年,閃電擊中並燒毀了他的腳趾

1969年,閃電又燒毀了他的眉毛

1970年,他的肩部又被閃電灼傷

1972年4月,他的頭髮又被閃電燒焦

1973年8月,蘇利文的腿又被閃電灼傷

1976年和1977年,他的胸部和腹部連續遭遇閃電襲擊,時刻擔心再遭雷擊的蘇利文忍受不住巨大的心理壓力,在1983年9月自殺身亡,後來這一事跡被寫入了金氏世界紀錄,蘇利文是 「遭遇雷擊生還次數最多」的金氏世界紀錄保持者。


所以提起收集閃電,這就好比你是個瘦弱的5歲小孩,正在發愁一個沉重的箱子怎麼搬到5樓,此時來了一個20多歲身強體壯的流氓說要揍你,這時候,你要想的是怎麼趕緊逃跑,而不是在想怎麼樣把他掄拳頭的能量收集起來,幫你把箱子提到5樓。

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