無線傳輸綠色“太空電”

史峰

電器化時代，我們時時刻刻離不開電，照明、通訊、洗衣、做飯、取暖、納涼……生活及生產對電的需求沒有最多，只有更多。科學家們也在發電的征途上“上下求索”著……

為了滿足生產、生活對電量的需求，人們大力興建火力發電站。火力發電站主要以燃燒煤、石油、天然氣生產電能。利用這種方式發電，電是有了，可滾滾濃煙卻污染了空氣。環境皺著眉頭說：“別再建火力發電站了，否則空氣要臟透了。”

鑒于火力發電站污染環境，以及燃料煤、石油、天然氣都是不可再生資源，人們不再興建火電站，改為新建水力發電站。大江大河被攔腰截斷，大壩聳立，蓄水成湖。可是，水電站對環境的危害也不可小覷：江河魚類產卵洄游受阻，有些魚類直接面臨滅絕的危險。水電站還會帶來滑坡、泥石流、山崩、地陷等自然災害。環境無奈地嘆了口氣，說：“筑壩截流，是斷‘水脈’、毀自然的災害之舉，還是讓江河自由流淌吧！”

風能作為一種清潔、永不枯竭的可再生能源，越來越受到世界各國的重視。可風力發電需要占用大片土地，且不穩定、不可控，噪音污染大，影響鳥類。

火電站、水電站都是環境的“敵人”，世界各國為了保護環境，開始建核電站。本想核電站能給人類帶來“綠色電”，誰料大地震把日本的核電站震壞了，對環境的危害有過之而無不及。環境痛心地說：“核電站也不安全，會毀家園呀。”

難道就沒有真正綠色的發電方式嗎？眉頭緊鎖的科學家們仰望天空，太陽微笑著說：“我這兒有綠色電，來取吧……”

受太陽的啟示，科學家發明了太陽能電池板。太陽能電池板通過吸收太陽光，將太陽輻射能轉換成電能。利用太陽能發電，既不污染環境，也不危害生物，而且太陽能取之不盡，用之不竭。

太陽能發電綠色環保，可也有讓人不滿意的地方。比如，天黑和陰天時，太陽就不見了蹤影。冬天，太陽雖然竭盡全力放射光芒，可與其他季節比起來，能量、熱度還是有一定的差距。這些問題都暴露出太陽能發電一個弱點，那就是不穩定。

如果把光伏電板送到太空中，組建一個太空發電站，陽光不就能時時有，電源不就穩定了嗎？

沒錯，你能想到的，科學家們自然也想得到。用太陽能電池板在太空組建發電站的技術也已經成熟，國際太空站的電能就源于一個小型的太空太陽能發電站。可問題是，太空發電站發出的電能如何輸送到地球上供我們使用呢？架高壓電線輸電肯定是不行的。

太空發電容易輸送難，面對這一難題，科學家們絞盡腦汁：太空發電站的電能無法用架線的方法輸送，那能不能用“無線”的方法輸送呢？

當然能呀！2001年5月，一位叫皮尼奧萊的科學家在大峽谷一側，把電能轉化成微波（一種電磁波）向大峽谷另一側的微波接收器發射。微波接收器順利接收到微波，并將其轉化為電能，而且這些電能成功點亮了1只燈泡。這個實驗說明，電能是可以用“無線”的方式輸送的。

2015年3月8日，日本科學家將1.8千瓦電力（足夠用來啟動電水壺）以無線方式，精準地傳輸到55米距離外的一個接收裝置。3月12日，科學家又將10千瓦電力轉換成微波后輸送，其中的部分電能成功點亮了500米外接收裝置上的LED燈。

這次實驗的成功使得無線輸電商業化成為可能，科學家們計劃在未來幾十年的時間內，在距地面3.6萬千米的太空軌道上，建造一座面積達6平方千米的大型太空太陽能發電站，源源不斷地為地面上的城市供電。

這座發電站清潔、安全，不受惡劣天氣和晝夜的影響，也不會發生傳統核電站的核泄漏事故。不過，建造太空太陽能發電站還需要克服幾個重大問題。比如，如何把能量傳遞到地球上。目前的方法是用微波或者激光，日本科學家的方案是通過微波遠程傳遞把能量接入地面。軌道電站的重量將達到1萬噸，當前的運載火箭還難以擔起此“重任”。美國宇航局正在研制的超級火箭一次也僅能將120噸的載荷送入軌道。同時，太陽能電池板的安裝也是個問題，而且需要定期更換，這些都涉及龐大的資金。不過，相信這一夢想終將會實現！