逍遥学能 2018-03-16 19:16
据国外媒体报道，在人类寻找和发展可再生能源过程中，太阳能和风能长久以来就是两个主要竞争者。对于这两个竞争者，美国华盛顿州大学的科学家并没有简单地选择其中一个，而是双管齐下，即将太阳能和风能结合在一起。借助于一个宽8400公里的巨型太阳帆收集太阳风的能量，这支研究小组希望他们的设想能够产生10亿的3次方瓦特电量，远远超过人类所需的数量。如果所产生的电量能够传回地球，便可以满足全人类的用电需求。
华盛顿州大学科学家、研究论文合著者迪克·斯楚尔泽-马库奇表示：“可产生的电量达到令人吃惊的程度。这种发电方式基本上可以非常顺利地进行，但一些实际操作问题仍有待解决。”研究论文刊登在《国际天体生物学杂志》上。
太阳风与地球上的风截然不同，卫星无法像风车一样发电。卫星并不是利用涡轮上的叶片旋转发电，而是利用一根带电铜线捕获快速远离太阳的电子，这些电子的移动速度可达到每秒数百公里。根据研究小组的计算，安装在一个2米宽接收器上的300米长铜线以及一个10米宽太阳帆所产生的电量足以满足1000个家庭的用电需求。一颗携带1000米铜线的卫星以及大约位于同一轨道的8400公里宽太阳帆便可产生10亿的3次方瓦特电量，大约相当于地球当前用电量的1000亿倍。
当然，所有这些电量都必须传回地球，否则便没有任何意义。卫星产生的一些电量将被输送到铜线，以产生电子收集磁场。余下电量用于为一道红外激光束供能，以帮助实现在任何环境条件下满足整个地球用电需求这一目标。这种发电方式的一大缺陷就是地球与卫星距离太远，达到数百万公里，即使最强大的激光束也会发散，进而丧失大部分能量。斯楚尔泽-马库奇表示，虽然用于研制这种卫星的绝大多数技术都已存在，但研发聚焦程度更高的激光却是一大挑战。
爱荷华州大学科学家格雷格·豪斯指出：“太阳风中存在巨大能量，这一点毋庸置疑，利用太阳风的能量产生惊人电量需要借助一颗体积庞大的卫星，实际操作中的诸多限制将是一个大问题。”研究论文的另一位合著者布鲁克斯·哈尔鲁普说，这种发电方式面临巨大的工程学挑战，所有这些问题必须在卫星部署前得到解决。