純綠色的“太空電”

陸嵐

電燈、電視機(jī)、電冰箱、空調(diào)、手機(jī)、電腦、電動(dòng)車、地鐵、輕軌、動(dòng)車、高鐵、各種工廠生產(chǎn)用的機(jī)器設(shè)備……我們生活的世界，方方面面、時(shí)時(shí)刻刻都離不開電。源源不斷的電能是從哪里來的？科學(xué)家們?yōu)榱苏业接汁h(huán)保又高效的電能，在進(jìn)行著哪些嘗試和努力呢？ 聽起來超級(jí)炫酷的“太空發(fā)電站”到底是什么東西呢？別急，咱們一步一步地探個(gè)究竟吧！

各種電站顯神通

人類生活在地球之上，最善于利用大自然的力量來獲取能量了！瞧，為了獲得電能，人們召集了火、水、風(fēng)，甚至是原子核，讓它們聽我們的調(diào)遣。

火電站

火力發(fā)電曾是人類最主要的發(fā)電方式。利用煤、石油、天然氣等燃燒產(chǎn)生熱能，再將熱能轉(zhuǎn)換成電能。因此火力發(fā)電站的主要形象就是“煙塵滾滾”。建成了火力發(fā)電站，電是有了，空氣卻臟了。燃燒排放出的含有二氧化硫的氣體，還會(huì)形成酸雨，危害環(huán)境、破壞生態(tài)平衡?；痣娬驹诠I(yè)污染中排名第一，成了我們必須大力治理的對(duì)象。然而，嚴(yán)峻的是，目前我國(guó)的火力發(fā)電量仍占總發(fā)電量的80%以上。

水電站

為了減少污染，滿足持續(xù)增長(zhǎng)的用電需求，在減少火力發(fā)電站的同時(shí)，人們大力興建了利用水力發(fā)電的水電站。水力發(fā)電就是攔截河流、湖泊，將水流從高到低的位能變成動(dòng)能，再利用動(dòng)能推動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。你看，大壩聳立，大江大河被攔腰截?cái)?，蓄水成湖，水電站建成了，可以發(fā)電了?？墒撬娬窘o環(huán)境造成的危害也不可小覷。水電站把江河截?cái)?，原本棲居在這里的魚類，產(chǎn)卵洄游受阻，會(huì)有滅絕的危險(xiǎn)。水電站還會(huì)影響地殼穩(wěn)定，帶來滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害。這可怎么辦呢？

風(fēng)力發(fā)電站

人們將目光轉(zhuǎn)向了風(fēng)。風(fēng)力發(fā)電是靠風(fēng)力帶動(dòng)風(fēng)車的葉片旋轉(zhuǎn)，再將這種動(dòng)能通過發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)化成電能。與火力發(fā)電和水力發(fā)電不同，風(fēng)能作為一種清潔能源，利用起來既不會(huì)污染環(huán)境，又不會(huì)破壞生態(tài)，因此風(fēng)力發(fā)電也就越來越受到人們的重視。可是，風(fēng)力發(fā)電的缺點(diǎn)也顯而易見，那就是受環(huán)境、氣象等因素的影響很大，發(fā)電不穩(wěn)定，也不可控。

核電站

“核電”？聽起來像“核武器”一樣威力無(wú)邊的樣子。沒錯(cuò)，核電站就是利用原子核裂變時(shí)所釋放的能量來發(fā)電的。核電站所使用的燃料一般是放射性

的重金屬：鈾、钚等，我們稱之為“核燃料”。利用核能來發(fā)電，不會(huì)產(chǎn)生污染空氣的有害氣體，在使用安全的情況下，是一種“綠色的電能”。然而，一旦發(fā)生核泄漏，放射性物質(zhì)對(duì)土地、海水甚至人類和各種生物都會(huì)造成巨大的傷害。

綠色的“太空電”

我們又把目光投向地球之外，與我們息息相關(guān)的太陽(yáng)。太陽(yáng)每時(shí)每刻都在釋放巨大的能量，到底有多巨大呢？太陽(yáng)僅僅1小時(shí)釋放的能量，就足夠全人類使用1萬(wàn)年至10萬(wàn)年。這么大的能量該如何利用呢？

太陽(yáng)能發(fā)電

利用太陽(yáng)能發(fā)電有兩種方式，一種是把太陽(yáng)產(chǎn)生的光能轉(zhuǎn)化成電能，另外一種是把太陽(yáng)產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)化成電能。這可是又干凈又安全的發(fā)電方式呀！然而，利用太陽(yáng)能也有不便利的時(shí)候，比如，陰天或者夜晚沒有陽(yáng)光照耀的時(shí)候，冬天陽(yáng)光減弱的時(shí)候，這都會(huì)造成太陽(yáng)能發(fā)電的不穩(wěn)定。

太空太陽(yáng)能發(fā)電站

如何才能讓太陽(yáng)持久、穩(wěn)定地發(fā)電呢？科學(xué)家們想到了把利用光能和熱能的“太陽(yáng)板”送到太空中去的好辦法！知道嗎？在太空中，太陽(yáng)能的強(qiáng)度跟穿過大氣層到達(dá)地球表面的太陽(yáng)能相比，要強(qiáng)5至10倍呢！而且，沒有了云層的遮擋，也沒有了白天、夜晚或者春夏秋冬的分別，我們可以盡情地使用太陽(yáng)能發(fā)電了！

在太空中組建太陽(yáng)能發(fā)電站，似乎沒有太大難度，比如國(guó)際空間站的電能就是一個(gè)小型太空發(fā)電站提供的。而最重要的問題是，太空發(fā)電站產(chǎn)生的電能如何輸送到地球上呢？這可愁壞了科學(xué)家們。架設(shè)高壓線輸送太空電能肯定是不行的，到底該怎么辦呢？

科學(xué)家們?yōu)榱嗽旄Ｈ祟悾_動(dòng)腦筋、反復(fù)實(shí)驗(yàn)，努力尋找輸送太空電的好辦法。于是，一種名為“微波無(wú)線輸電”的技術(shù)便產(chǎn)生了。

2001年5月，一位叫皮尼奧萊的科學(xué)家在美國(guó)大峽谷一側(cè)，先把電能轉(zhuǎn)化或微波（一種電磁波），向大峽谷的另一側(cè)發(fā)射，另一側(cè)有一個(gè)微波接收器，它把接收到的微波再轉(zhuǎn)化成電能，結(jié)果這些電能點(diǎn)亮了一只燈泡。這次電能“無(wú)線輸送”實(shí)驗(yàn)，沒有用到“電線”，傳輸?shù)碾娏侩m然很少，但它讓人們看到“無(wú)線輸電”的技術(shù)的確是可行的。

2015年3月8日，日本科學(xué)家利用微波無(wú)線輸電技術(shù)將1.8千瓦電能從A地傳送到了B地，這些電量已經(jīng)大到可以使用的級(jí)別，可以用來啟動(dòng)電水壺、電烤箱、電飯鍋等一些用電“大件”了。

科學(xué)家利用微波輸電的“胃口”越來越大，他們計(jì)劃在未來幾十年內(nèi)，在距地面3.6萬(wàn)千米高的太空建造一座巨型光伏太空發(fā)電站，讓這座發(fā)電站不再受晝夜、陰晴和季節(jié)變化的影響，時(shí)時(shí)接受陽(yáng)光高效穩(wěn)定地“照耀”，持續(xù)發(fā)出巨量電能，然后把這些電能用微波傳送方式輸送到地球，到時(shí)我們就會(huì)用上純綠色的“太空電”嘍！