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天基太阳能:可控核聚变技术之前的能源宝藏

2023-08-03 22:09 作者:V自然探险家  | 我要投稿

每一次人类社会的重大变革都与能源的革新紧密相连,甚至可以说能源的革命推动了整个社会的革命。每个历史时期,能源都处于核心地位。随着人类社会的发展,我们开始逐步探索核能源,特别是可控核聚变,这是人类追求的能源技术。


可控核聚变技术相信很多人都有所了解。它被认为是一种高效能源,最重要的是没有任何污染。理论上,只需要一百吨的氦-3就可以满足人类整整一年的能源需求。然而,这个数据是基于目前人类的能源消耗水平计算得出的。


如果人类成功实现可控核聚变技术,那么社会将迎来新一轮的革命。人们对能源的需求将迅速增加,一年满足人类需求的能源,可能在未来只能使用一个月,甚至有可能不到一天。


然而,要实现可控核聚变技术,还需要克服许多技术难题。有科学家预测,在未来百年的时间内,能源方面不会有太大的革新,可控核聚变技术可能在百年内都无法实现。


除了可控核聚变,还有其他能源可以替代现有的能源吗?答案当然是。事实上,有一种能源叫做天基太阳能,它可能成为未来的替代能源。


天基太阳能的核心技术与可控核聚变非常相似太阳内部时刻都在发生核聚变,而天基太阳能则是将太阳传递出的能量收集起来。这不是普通的太阳能收集,而是一种高效吸收的方式。


人类对太阳能的利用早已开始,如果追溯源头,可以回到三百年前。但真正开始利用太阳能发电,还是要从1996年开始。
地球上所有的能量都来自于太阳,无论是风能还是水能,基本上都是太阳能的转化。地球可以将太阳能转换成其他形式的能源。那么,人类可以直接利用太阳能吗?少了中间转化的过程,可以减少许多不必要的消耗。


人类对太阳能的应用主要体现在太阳能发电上,然而,传统的太阳能发电系统存在许多缺点,因此未能广泛推广。首先,其最大的缺陷是,地球表面能接收到的太阳能是经过“过滤”的,因此接收到的太阳能量较少。


由于大气层等因素,如果将地球接收到的辐射视为1,那么地球表面接收到的辐射只有20亿分之一,其余的辐射被大气层反射散射。此外,铺设太阳能板也对地理位置有一定要求,可能会与人类活动产生冲突。


为了更好地利用太阳能,一个关键的技术挑战是将太阳能板运送到太空中,以实现无损耗的太阳能收集。将太阳能板放在太空中有几个好处。首先,能量损耗将降至最低。其次,由于太空处于真空状态,不会有灰尘等干扰,因此也减少了维护费用。第三,太阳能板可以实现全天候工作,不受天气、日夜等因素的影响。最后,这种方法不会浪费土地资源。


这个想法虽然很好,但也有一些难以克服的技术问题。如何将收集到的太阳能传递回地球?就这个问题,目前看来可以通过微波进行传输。之前有科学家实现了短距离的微波传输电能,虽然距离很短,只有不到100米的距离,但这也证明了这个方法的可能性。


中国很早就开始研究天基太阳能技术。作为人口大国,我国对能源的需求日益增加。根据我国的计划,有可能在2050年开始建造属于我国的太阳能发电站。这个实验性的发电站将为未来的稳定发电站建设提供重要经验。


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