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本帖最后由 樱花飘雪 于 2011-3-24 21:20 编辑
看到论坛上有人讨论电厂的话题，我也想发表下我对100年内人类可能实现的取代矿物燃料的发电方式。
关于未来能源，电能是主力，不过现在困扰人类的是电能的取得方式，前面大家都说了很多种发电方式，用矿物能转换还是自然能转换这些只是受科学技术的制约，只能采取的比较原始的取电方式。我想随着科学的进步核能是主要获得电能的方式，当然不是用的核裂变，而是更清洁的聚变。也就是常说的人造太阳，其原料是没有辐射的氚，引发聚变技术人类已经掌握，但是现在困难的是怎样可控的持续的聚变是个问题。在欧洲已经建成现今最大的聚变实验机器，也取得了不小的成绩。还有氚的原料资源在地球上很匮乏，不过月球倒是有很多蕴藏量，未来月球多数会成为人类最大的地外矿场。
太阳能。这个是最最清洁的能源，但是它的局限太多，受天气影响大，光电转换效率低下，我记得最高的光电转换效率也只有65%，如何提高效率是个技术难题，还有如何把天气影响降低到最小，有提议说在沙漠建造太阳能基地，但是有个问题不得不面对，就是电力传输问题，因为远距离输电成本高不说，而且损耗也不小，其电价也会是在高价位。太空太阳能电站，通过卫星收集太阳能进行光电转换，这个几乎不会受到地球天气影响，但是以现今的技术还无法高效的无线传输电力，虽然现今已经有通过微波进行无线传输电力技术，但是其效率低下，还有对生物、环境是否有影响还无法确定，这都是要待解决的技术难题。
还有个未来电能取得方式——地球磁力。这个最早提出的是美国航天局，为了解决卫星电力供应问题而提出的，也做了相应的实验，不过还是以失败而告终，原因是对于产生的能量预计不足。以现今的技术还无法安全的，廉价的进行地球磁力发电。其实地球磁力发电原理很简单，初中物理知识就能解释了，地球是个巨大的磁体，在周围有强大的磁力，发电的原理就是切割磁力线，如果通过卫星或者飞船之类的运载物，90度围绕地球磁力线做圆周运动，不就可以产生电了吗？而美国航天局也是这么做的，在航天飞机上，放出长达100英尺（好像是这个长度）的缆绳，缆绳上缠绕着铜线，这个实验只进行了几分钟，失败的原因是因为缆绳上产生了火花（太空中也能产生火花？也许是电花），为了航天飞机的安全而割断了缆绳，实验失败了，不过这也证明的这个方案的可行性，说明地球磁力发电的可能性，同时证明了地球磁力发电的强大。不过话又说回来，还是和太空太阳能发电一样，无线电力传输是个大的难题。
我猜想在不远的未来，聚变的可控性，电力的无线传输，这2个技术一定会成功的，因为现在很多科学家正在向这方面努力研究。
不好意思！由于我的求证不严谨，导致关于地磁发电内容和实际情况有误，这次特地查阅了下资料，其实是在1994年，科学家曾在“亚特兰蒂斯”号航天飞机上进行过一项利用金属缆绳发电的实验。
这个事件正好也被作为高中物理试题了，原题如下：
1994年，科学家曾在“阿特兰蒂斯”号航天飞机上进行过一项利用金属缆绳发电的试验，在航天飞机正常飞行时，从机上对准地心发射出一根长20km的金属缆绳，缆绳的总阻值为800Ω，设航天飞机的飞行高度为300km、速度为7.7×103m/s，地球半径为6400km，地磁场水平分强度为3.5×10-5T。根据设计要求该金属缆绳中能产生3A电流，然而该项试验由于缆绳断裂只取得部分成功。试估算：（1）缆绳能提供的电压。（2）若按设计要求，航天飞机绕地球飞行一周能获行的电能为多大？
特此更正！
希望这项技术不要停滞，地球磁力发电还是应该是个很不错发电方式。 |
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发表于 2011-3-23 14:42:30
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