“太空三峡”即将到来?发电效率是地面的10倍,可供全美使用半年

彭立宙 2022-12-20 16:18:14

现在我们所使用的很多能源终有一天会消耗干净,比如作为各国发展主要推动力的石油、煤炭、天然气就都属于损耗型能源,他们就很有可能耗尽。

不仅如此,这些能源使用起来也会产生污染气体,这和当今世界各国所坚持的环保理念相违背,因此很多人认为这些东西并不是我们未来可以长久依赖的使用能源,那些能够重复使用的、可持续能源才更可靠,因此不少人都看好未来的太阳能,认为有可能成为全球的主流能源,而且太空太阳能发电站现已开启筹划,发电效率可达地球10倍,这样的发电水平能供养美国使用半年。

多年来中国作为坚持可持续发展的大国,也一直致力于太空发电站的建设,我国还取得了诸多成绩,未来中国的太空三峡能否完成建设,当前我们又面临着哪些技术难点呢?

之所以选择太阳能作为可持续发展能源,也是因为太阳能有着其他清洁能源不具备的优势,比如太阳能的获取更简单,像是太阳能板和普通的光伏光板都可以收集太阳能,只要有光照就能全天采集,十分方便。

另外只需要有光照就可以全天采集太阳能,十分便捷,太阳能是取之不尽用之不竭的,只要太阳一直存在,太阳能就不会枯竭。

太阳能也并非我们能获取的唯一可持续发展能源,另外核能也被看作是可以重点使用的清洁能源,只不过相比而言,核能的获取条件相对苛刻,而核裂变并不是没有成本的无限能源,只有核聚变才能做到无限供应,但是核裂变却是核聚变的前提,核能获取难度过大,这也是影响它对外推广的一大主要阻力。

而且在太阳系无限供应的核聚变能源就是太阳能,若是在太空中进行核聚变,太阳能的收集效率可达地面的10倍多,正因如此,现在很多国家都在积极探索外太空太阳能发电站建设问题。

最早提出要在外太空发电建设的是尼古拉特斯拉。这位科学家认为宇宙中充满了我们现在说不了解或无法获取的能量,人类应该对宇宙的能量进行探索,并用它来改变我们的生活。

此外,1941年,一位来自美国的作家艾萨克阿西莫夫也在他的小说中,对于关于未开工建设太阳能发电站的可行性进行了细致的描写,当时美当局就以此打造了一个外太空发电站建设方案。

但是该方案实际操作难度过大,因此在尝试操作的过程中逐渐被美方搁置,但没想到之后中国却成为在外太空建设太阳能空间站的主力军,我们将这一工程命名为“逐日工程”。

仅在一年时间内,我国就有16个部委就曾对此计划进行详细研究,且证明了外太空建设太阳能发电站的想法是可行,但该建设计划还要攻克多项难关,所以现阶段还处于理论性可行时期。

当前为太空发电站建设主要面临三大技术难点,这三大技术难点分别是研发太阳能材料、打造外太空发电站基建工程以及怎样将太阳能运回地球。

参照美国此前所设计的外太空发电蓝图,若是想要搭建出一所和三峡一样的太阳能发电站,所需要的材料就达到10万吨,而解决材料还不是最难的,问题在于如何把这些材料运出地球,并让他们在外太空施工建设。

另外有关太阳能采集板材料问题也是一大限制,由于没有大气媒介阻碍,太阳光线能够直接照射在太阳能板上,甚至可能有极紫外光、极红外光,怎样选择可以用于建设使用的建筑材料也很重要,这也是我们当前需要面临的问题,而且由于太阳能发电站必然会常年放着在外太空,材料还需要考虑到耐久性这一特点。

解决了这些问题后,还需要解决的最后一个问题,就是如何把收集来的太阳能转换为电能并将其运回地球,即便是走近地轨道同地球的距离仍然遥不可及,而若是光纤或传统轨道也不适用,怎样选择合适的传输手段,也是困扰科学家的问题,对此我国曾提出用微波传输,这或许能够解决传输的问题。

不管怎么说,从现状来看,太阳能都可能是未来对于我们发展最有用且最能长久使用的能源,现在太空太阳能建设站还存在一些技术限制,因此如何工作这些问题也是困难全球科学家的难题,如果一旦我们真的获取到了大量太阳能,能源应用的问题也将彻底解决。

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彭立宙

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