번개 에너지가 왜 인간에 의해 이용되지 않고, 어디가 어렵습니까?

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지구 상에서 매년 평균 약 14 억 회의 번개가 발생하고, 번개에 의해 방출되는 엄청난 에너지가 나무를 쪼개거나 건물을 파괴할 수 있는 것으로 추산되는데, 인간은 왜 번개의 에너지를 모아서 전기를 공급하지 않고 헛되이 낭비하는 것을 보고 있는가? < /p>

이 질문에 답하기 전에 다른 두 가지 질문을 명확히 해야 합니다. 첫째, 번개의 에너지가 얼마나 됩니까? 인류는 수집할 필요가 없다. 둘째, 인류의 현재 기술 수준이 번개를 수집할 수 있는 요구 사항을 충족시킬 수 있을까? < /p>

이 문제에 대해 온라인상에서 제시한 답이 분분하다. 번개의 에너지는 수백 톤의 석탄 연소로 방출되는 에너지와 맞먹는다. 심지어 번개의 에너지가 한 대도시의 한 달 전기 사용량에 해당한다고 생각하는 사람들도 있다. 이에 따르면 인간이 번개를 모으는 의미는 너무 크다. 하지만 이 답들은 사실 터무니없다. 실제 답안은 당신을 실망시킬 수 있다. 사실 평균 번개의 에너지는 약 수십 도의 전기에 해당한다. 이는 한 가족만 일주일 정도 사용할 수 있다. < /p>

당신이 믿지 않는다면 간단한 계산을 할 수 있습니다. 자료에 따르면 번개의 전류는 약 10 만 암페어, 방전 중 저항은 약 400ohm 정도입니다. 전류가 크지만 번개는 매우 짧아서 수십 마이크로초 정도에 불과합니다. 계산 공식에 따르면 번개의 에너지는 약 1 억 줄입니다 < /p>

하지만 인간이 지금까지 탐지한 가장 큰 번개 길이는 709km 로 상해에서 우한 까지의 거리와 맞먹는다. 전체 번개 과정은 놀라운 16.73 초 동안 계속되었다. 이 번개는 2019 년 3 월 4 일 아르헨티나 북부에서 발생했지만, 이런 번개는 전 세계 100 년 동안 보기 드문 번개였다. < /p>

대부분의 경우 번개는' 작은' 번개로만 간주 될 수 있지만 번개의 에너지는 약 수십 도밖에 되지 않지만, 에너지가 충분하지 않아 전 세계적으로 매년 약 14 억 회의 번개가 발생하고 총 에너지도 4 천억 킬로와트시에 이를 수 있기 때문에 이런 관점에서 번개의 에너지를 수집하는 것은 여전히 의미가 있다 < /p>

유감스럽게도, 인류의 현재 수준은 충분하지 않다. 기술적으로 번개를 모으는 데는 다음과 같은 어려움이 있다. 우선 번개는 무작위성과 불확실성으로 가득 차 있다. 번개를 잡으려면' 그루터기 토끼' 만 잡을 수 있다. 이 효율성은 너무 낮다. 그래서 사람들은 인공으로 천둥을 유인하고 번개를' 정밀 타격' 시키는 방법을 연구하기 시작했다. 현재 우리나라는 이 연구에서 이미 작은 돌파구를 가지고 있다. 2019 년 7 월. 우리나라 과학자들은 광저우에서 인공 뇌뢰 실험을 실시했는데, 이 실험은 위성 데이터를 통해 번개 고발 지역을 예측한 후, 이 지역 내에서 작은 로켓을 이용하여 금속 전선을 끌고 번개를 지면으로 끌어들이는데, 이 실험의 성공은 후속 통제를 위한 이론적 기초를 제공할 것이다. < /p>

전력 수집 기술은 < /p>

를 돌파하기 어렵다. 그렇다면 뇌뢰 문제가 해결될 수 있다면, 다음에는 전기를 수집해야 하지만, 전기 에너지를 수집하는 것은 기술적으로 가장 큰 어려움이다. 인간의 에너지 저장 설비가 번개의 리듬을 따라가지 못하기 때문이다. 현재 인류가 사용하는 가장 많이 사용되는 두 가지 에너지 저장 설비는 각각 화학 배터리와 콘덴서이다. 화학 배터리는 주로 배터리 내부의 화학반응을 통해 충전방전을 실현하는 반면, 콘덴서는 주로 전하 간의 상호 작용을 이용하여 전기를 저장하는 것으로, 물리적 충전방전에 속한다. 번개의 에너지가 0 시 몇 초 안에 방출되면, 이는 저장장치도 이 0 시 몇 초 안에 충전해야 한다는 것을 의미한다. 충전전력은 약 10 억 킬로와트에 달하며, 전통적인 화학배터리는 요구 사항을 훨씬 미치지 못한다. 콘덴서는 충전방전이 빠르지만, 이렇게 큰 충전전력은 견딜 수 없고, 콘덴서의 에너지 밀도는 화학배터리보다 훨씬 작으며, 슈퍼커패시터의 저장량도 보편적으로 낮아 대량의 저장이 어렵다.

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따라서 현재의 인간 기술 수준에서 번개의 에너지를 완전히 수집하는 것은 매우 어렵다. 앞으로 새로운 에너지 저장 방식이 나타날 수 없다면, 이 에너지 저장 장치는 용량이 충분할 뿐만 아니라 충전 속도도 매우 빨라야 한다. 그래서 인간도 사실 번개의 에너지를 수집하려고 하지만, 현재 인류의 기술 수준은 아직 충분하지 않다. < /p >