向龙卷风要电力

来源:网络收集 编辑:奇闻异事

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  美国是自然灾害相对比较少的国家,但有一种灾害在那里经常出现,那就是龙卷风。

  龙卷风是在极不稳定的天气下,由空气强烈对流而产生的,其最引人注目的特点是伴随着高速旋转的漏斗状涡旋。龙卷风的破坏性极大,所过之处,常会拔起大树,掀翻车辆,摧毁建筑物,甚至把人吸走。

  在龙卷风中,有一种相对比较温和的种类,叫“尘卷”。尘卷一般在晴朗的日子即可产生:当地面被太阳烤得炙热之后,接近地面的空气被加热上升,而几米高处的较冷空气下沉,于是形成小范围的对流。对流产生小股的龙卷风,此即尘卷。

  对于大范围肆虐的龙卷风,人们至今还无法驯服。但对于相对温和的尘卷,最近美国佐治亚州理工大学的两位科学家却想到了利用的办法——用来发电。

  他们设计了一个风力涡轮发电机,地面的热气流通过固定的叶片被引导进涡轮,推动涡轮旋转,涡轮在转动的同时,一边把动力转化成电,一边把热气流往上空排,周围的热气流则继续涌进涡轮,持续推动涡轮。

  这种龙卷风发电站其安装和管理成本都要比通常的风力发电站低,因为风力涡轮为了获得高空的风力,需要建高塔,而龙卷风发电站利用的则是紧贴地面的空气对流,不需要建高塔。而且因为地面温度一天之内变化较缓慢,龙卷风发电站的电力输出也就比较稳定。即使日落之后数小时还可以运转,而在这个时候,正是用电高峰期。

  科学家测试了一个涡轮直径1米的小型龙卷风发电站,在天气晴朗的条件下,输出功率可达几瓦。增大涡轮直径,输出功率急剧增加。比如,涡轮直径为10米的时候,输出功率可达50千瓦。如果把这样一个个龙卷风发电站铺在地面上,每占地面积1平方千米,总的输出功率可达16兆瓦。考虑到风力发电站每占地面积1平方千米,总输出功率只有3~6兆瓦,这个成绩已相当不错。

  科学家还估计,用龙卷风发电,成本要比风力发电低20%,比太阳能发电低65%。这项技术目前已经引起美国能源部的兴趣。