為什么不把雷電當做電源使用？

如果你看過《回到未來》（1985），那么你無疑會記得Brown博士發明了一種新技術，能將Marty從1955年傳送到1985年。啟動這個時間機器需要巨大的能量，在沒有钚作為能量源的情況下，Brown博士推測只有雷電擁有足夠的能量來驅動時間機器。他精確地推算出雷擊的發生時間和地點，最終利用閃電的能量把Marty送回未來！是不是相當環保？

照著這種思路，你有沒有想過我們是否能夠利用雷電的能量？

雷電

每次我們聽到天空中的隆隆聲，總是看到一些之字型的閃光劃過天空。這種光主要是在云內形成的電流（有時在云和地面之間形成）——我們稱之為雷電。

雷擊的力量

閃電不僅明亮，而且很熱，其溫度約為27000℃，約比太陽表面還高6倍！這意味著當雷擊發生時，其高溫情將灼燒周圍的空氣。雷電攜帶大約50億焦耳的能量，這是一個驚人的數字。為了更好地理解，我們將它與汽油做個比較——一道閃電相當于145升汽油產生的能量。

在物理學中，我們知道電能和電力（電功率）有簡單的關系：可以用電能除以時間來計算電力。由于大量的能量在極短的時間（不超過幾微秒）內通過空氣，所以雷電蘊含的電力非常高。

利用雷擊的挑戰

首先，利用雷電的能量是一個巨大的挑戰，就是它那極高的電力。如前所述，每道閃電平均蘊含50億焦耳的能量，這不是問題——但它僅能持續幾微秒，就會使整個操作變得復雜。除此之外還有一個困難：雷電沒有恒定的功率。一些閃電的功率可能比平均高得多，有時也相當低。因此，這使得建造一座閃電發電廠的想法從一開始就變得相當不切實際。

另外，雷電的出現比較隨機，我們無法知道其確切的位置或時間。所以獲取其中的能量就變得很困難。

即使事先知道這些細節，在如此短的時間內捕獲這種巨大能量，仍然存在操作的問題。考慮到雷電能量實際上只有一小部分到達地面，用我們目前可用的設備來進行這樣大規模地操作，變得更加不切實際。