为什么不把雷电当做电源使用？

如果你看过《回到未来》（1985），那么你无疑会记得Brown博士发明了一种新技术，能将Marty从1955年传送到1985年。启动这个时间机器需要巨大的能量，在没有钚作为能量源的情况下，Brown博士推测只有雷电拥有足够的能量来驱动时间机器。他精确地推算出雷击的发生时间和地点，最终利用闪电的能量把Marty送回未来！是不是相当环保？

照着这种思路，你有没有想过我们是否能够利用雷电的能量？

雷电

每次我们听到天空中的隆隆声，总是看到一些之字型的闪光划过天空。这种光主要是在云内形成的电流（有时在云和地面之间形成）——我们称之为雷电。

雷击的力量

闪电不仅明亮，而且很热，其温度约为27000℃，约比太阳表面还高6倍！这意味着当雷击发生时，其高温情将灼烧周围的空气。雷电携带大约50亿焦耳的能量，这是一个惊人的数字。为了更好地理解，我们将它与汽油做个比较——一道闪电相当于145升汽油产生的能量。

在物理学中，我们知道电能和电力（电功率）有简单的关系：可以用电能除以时间来计算电力。由于大量的能量在极短的时间（不超过几微秒）内通过空气，所以雷电蕴含的电力非常高。

利用雷击的挑战

首先，利用雷电的能量是一个巨大的挑战，就是它那极高的电力。如前所述，每道闪电平均蕴含50亿焦耳的能量，这不是问题——但它仅能持续几微秒，就会使整个操作变得复杂。除此之外还有一个困难：雷电没有恒定的功率。一些闪电的功率可能比平均高得多，有时也相当低。因此，这使得建造一座闪电发电厂的想法从一开始就变得相当不切实际。

另外，雷电的出现比较随机，我们无法知道其确切的位置或时间。所以获取其中的能量就变得很困难。

即使事先知道这些细节，在如此短的时间内捕获这种巨大能量，仍然存在操作的问题。考虑到雷电能量实际上只有一小部分到达地面，用我们目前可用的设备来进行这样大规模地操作，变得更加不切实际。