解决能源危机的四大炫技

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能源危机正在成为当今世界的梦魇，驱动世界经济发展的“血液”――石油可能会在几十年内消耗殆尽，煤炭最多也只能支撑人类一二百年的能源需求。没有了以石油、天然气、煤炭为代表的化石能源，人类社会将会重新回到物资匮乏、经济落后的黑暗时代吗？

不会的！世界各地的科学家正在努力，寻找新的能源，希望把世界从能源危机中解救出来。这不，他们已经提出了几种非常炫目的新技术，能够给我们带来更多的能源。

从大气层偷电

不要只盯着地下的石油、煤炭这些能源，抬头看看天空吧！实际上，大气中的雷电、极光等就是电制造的把戏，大气层中蕴含着丰富的电能。但是，如何捕捉和控制大气层中的电能却比较麻烦，就拿雷电来说，它们稍纵即逝，而且电压超高，很难获取。

过去人们一直以为大气层中的小水滴是电中性的，但是最近的一些研究发现，小水滴会带上电，而且还能够把电传输给接触到的其他物质。所以，就像人们利用太阳能板收集太阳能那样，科学家认为，人们也可以设计出特殊的板面，收集大气层中水滴所带的电。特别是在一些潮湿而且多雷雨的地区，大气层中水滴的带电量相当可观，当地的人们可以用收集水滴电能的面板改造自己的屋顶，获得生活所需的电能。

液态的太阳能

就目前的太阳能产业而言，人们主要是利用太阳能板，把太阳能直接转化为电能来使用。你想过没有，能不能把太阳能转化成液体燃料？

听上去这个主意很疯狂，但实际上植物每天干的事情不就是这个吗？植物利用光合作用，把太阳能转化成了自己所需的能量，而许多植物可以作为燃料燃烧，石油、煤炭其实就是亿万年前的动植物转化而来的。科学家现在需要做的事情是，如何让太阳能迅速转化成可以供汽车使用的液体燃料。

一些科学家正在研究利用阳光、二氧化碳和非饮用水，模拟植物的光合作用，合成液态的、含有能量的化合物。他们已经取得了一些进展，并希望在不久的将来，这种新的液态燃料可以和汽油一样，能够直接灌入汽车的油箱中，驱动汽车。

到太空中去采电

目前太阳能技术的发展，已经让我们在捕捉太阳能、转化太阳能方面越来越高效了。但是在地球表面铺设太阳能板采集太阳能，会有很大的局限性。比如，大气层会散射太阳光，因此照射到太阳能板上的能量就少了；阴天、夜晚太阳能板都难以正常供电，这直接影响了太阳能采集的效率。

既然大气层那么讨厌，我们直接把太阳能板搬到地球之外去吧！如果在太空中利用太阳能板采集太阳能，单位面积上的能量会是地球表面的8到10倍，而且可以全天候地采集。此外，太空是“无主之地”，不需要租场地的费用。

应该说，科学家已经部分实现了这个梦想，目前太空中的国际空间站的能源供给，就是依靠几块巨大的太阳能板来实现的。国际空间站总计有四组太阳能电池板，总发电功率达到120千瓦。但是，目前在太空中架设太阳能板还过于昂贵，像国际空间站这样小规模的科研用途还可以承受，大规模商业使用成本太高，得不偿失。

如今，一些科技类公司已经在做这方面的商业尝试，他们的设想是先发射太阳能卫星到太空，然后卫星展开大面积的太阳能板，收集太阳能。据估计，一旦太阳能板的面积足够大，在太空中采集太阳能将变得有利可图。

不过有一个问题需要考虑：我们怎么把太空中采集到的太阳能传输回地球呢？

在天地间无线传输

用电线把太空中采集的能量传回地球，你就太土了，试试无线输电吧！

我们的手机接收到的信号就是无线传输过来的，从技术本质上讲，无线输电和无线通讯并没有什么区别，只是前者更强调把能量传输过来，后者更强调附加在能量上的信息。无线电波在传播的过程中，会出现弥散和衰减，这对无线通讯来说不是大问题，通过中继站来加强信号就行了。但是对于无线输电来说，则必须尽量减少能量在传输过程中的弥散和衰减，让尽可能多的能量传输到接收地点。

有几个办法可以减少能量的衰减，比如使用微波甚至激光来传输能量。因为无线电波的波长越短，定向性就越好，弥散也就越小，而微波波长很短，适合能量传输。另一个办法是实现天地间物体的共振。我们知道，有相同共振频率的物体，彼此交换能量的效率很高，比如在中学物理实验中，我们敲击两个并排放置的音叉中的一个，另一个也会响，这就是音叉之间实现了能量的传输。

根据科学家的设想，人们可以在地球和高空电离层之间建立起一套低频共振系统，利用环绕地球的电磁波传输能量，在这个巨大的共振腔里，电磁波的能量弥散会很少，从太空中的太阳能卫星穿越大气层向地球表面输电，是完全可行的。

看了这些有趣的技术，我们相信，能源危机只是纸老虎。在获取能源的道路上，人们没有做不到，只有想不到。