目前,對雷電的新研究。使雷電可能成為新能源,同時減少雷擊傷害。
我們的研究將有助于未來從大氣中發電產生替代能源。”研究的負責人費爾南多Galembeck博士說,他的研究可能有助于解釋一個200年來懸而未決的難題——大氣中的電是如何產生和釋放的。“正如太陽能可以免費為人們提供能源一樣,這一充滿希望的新能源來源可以產生類似的效果。”他堅持道。
“如果我們明白了雷電是如何在大氣中積聚和傳播的,我們將可以防止雷擊造成的傷亡。”Galembeck說,每年全球由雷電造成數千人員傷亡及數百萬美元的財產損失。
幾個世紀以來,實現用自然方法來獲得電能是科學家們一直以來的夢想。他們注意到,蒸汽從鍋爐中噴出時會產生靜電,工人們常常被蒸汽“電”到。著名發明家尼古拉特斯拉,也是懷有空中取電夢想的科學家之一。他說,當水蒸汽在空氣中的塵埃或其他微粒上聚集時電荷就產生了。Galembeck說,但是到目前為止,科學家缺乏足夠的知識來解釋大氣中水的形成和釋放電能的過程。他的研究與巴西坎皮納斯大學合作。
科學家們曾經認為,大氣中的水滴是電中性(粒子的總電荷為零的狀態)的,即使與粉塵顆粒和其他液滴上的電荷接觸后仍然如此。但是,有新的證據表明,大氣中的水確實能夠攜帶一個電荷。
Galembeck和他的同事利用水接觸空氣中塵埃粒子的實驗室模擬實驗,證實了這一想法。他們使用二氧化硅和正磷酸鋁的微粒,這兩者均為空氣中的普通微粒,實驗表明,在高濕度環境下,二氧化硅顆粒帶負電荷而正磷酸鋁顆粒帶正電荷。高濕度指是空氣中的水汽水平高——蒸汽凝結并可見,類似于在潮濕的夏季開著空調的車和建筑物窗戶上的“霧”。
“這是明顯的證據,表明大氣中的水能夠聚集電荷并把它傳到與其接觸的物質上去”Galembeck解釋說,“我們稱之為‘hygroelectricity’意為‘濕汽電流’。” 他說,將來有可能開發收集器來獲取濕汽電流,類似于用太陽能電池收集陽光來產生電能一樣,并把它們連通到家庭和企業。正如太陽能電池在陽光充足的地區效能較高,濕汽電池組應安置在高濕度地區,如美國東北部和東南部的濕熱地區。
Galembeck說,類似的做法還可能有助于防止閃電的形成和激發。他設想在雷暴頻繁地區的大廈頂部放置濕汽電池組,它會將電荷從空氣中提取出來,從而阻止閃電時釋放出的電荷的形成。他的研究小組已經在測試確定哪些金屬更適合于從大氣中獲取電能并防止雷擊。
“我們自己和其他科研小組建議的最新研究都將成為可能,這是多么令人著迷的想法!”Galembeck說,“當然,我們還有很長的路要走。但長遠看來利用濕汽電流帶來的好處將非常可觀。”
