爲什麼一些大國要做人造太陽的研究工作?

假如時光倒流_


在德國的某個實驗室裡,有一個由149盞氙氣燈組成的「人造太陽」,當開關開啟的那一刻,會產生3000攝氏度的高溫,任何走進這裡的人都會瞬間灰飛煙滅。這個全球最大的「人造太陽」是由德國宇航中心建造的,它還有另一個名字叫Synlight。

Synlight其實是一堵高14米、寬16米的燈牆,當所有燈光聚焦在一個平面上時,產生的輻射強度相當於正常太陽輻射功率的10000倍。為了造出它,德國人花了近350萬歐元,約合人民幣2.6億元。

投入這麼多,它到底是用來幹嘛的呢?原來 Synlight主要是用來研究,如何利用太陽能製造氫氣的。在清潔能源中,氫氣因為其可再生、方便運輸等特點,一直備受人們的青睞,然而,地球上的自然氫氣卻非常稀少,只能通過電解水、採用礦物燃料來制氫。這些方法要麼造價昂貴,要麼十分複雜。

因此,德國研發出Synlight系統,通過模擬太陽光照射,將其聚焦在單獨一處蒸發水,然後產生氫和氧。經過測試,在開燈的15-20分鐘內,產生了少量的氫氣。未來,他們希望使用自然界的太陽光來複制這一過程,實現真正的太陽能產氫氣。小夥伴們,讓我們拭目以待吧。

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人造太陽並非是題主以為的替代太陽,人造太陽一般指的是托克馬克或仿星器等能夠實現大規模可控核聚變的裝置。之所以叫“人造太陽”,是因為它是依靠聚變釋放能量,太陽也是依靠聚變向外釋放能量。

核能能夠為人類提供巨大的能量,目前所有的核電站都是依靠核裂變釋放能量,這樣的核電站有一定的放射性物質洩漏風險,而且還要處理核廢料。相比起來,聚變能夠釋放更多的能量,同時汙染非常小。氫彈爆炸能夠釋放出巨大的能量,這些能量絕大多數來自核聚變。不過氫彈的核聚變不可控,人類無法將其瞬間釋放的大量能量利用起來。地球上有著豐富的氘、氚等熱核反應原料,如果發展出可控的核聚變,可以說人類就會徹底解決能源問題。人類就不必擔心煤、石油等常規能源枯竭後該怎麼辦,世界上的一些國家也不會因能源問題劍拔弩張。

目前世界上的科技大國都有雄厚的經濟基礎做後盾,大國的發展甚至保持大國的地位都需要豐富的能源,世界上的大國都非常注重能源問題。而人造太陽方面,目前已經比較接近可控。中國的托克馬克裝置曾創造了102秒的超高溫長脈衝等離體子放電,國際熱核聚變實驗堆有望在十幾年內實現可控核聚變。世界各大國正努力著。


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