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空间太阳能技术潜在的环境风险

已有 3285 次阅读 2010-12-8 10:07 |个人分类:科学普及|系统分类:观点评述

在科学网上刚看到一篇关于空间太阳能技术的文章,联想到大约一个月前看到的关于日本发展空间太阳能技术的新闻,想谈一谈对于这个技术的隐忧。当然,首先声明一下,本人并非太阳能业内人士,只能从旁观者角度说一些个人意见。

一、空间太阳能技术的优势

首先还是先说说为什么要发展空间太阳能技术,或者说空间太阳能技术都有啥好处。粗略了解了一下,大致应该包括如下一些好处:

1、空间环境中没有大气层的屏蔽,因而单位面积上的能量密度更高,意味着同样一块太阳能电池,在空间中捕获的太阳能将远高于地面太阳能电池(大约是地面的144%)。

2、空间环境中地球阴影的屏蔽时间大大缩短,因而工作时间可以更长,可以在大约277天的时间里连续24小时不断地产生电能,而不会象地面太阳能电池那样在夜间和阴雨天无法工作,从而可以提供更多的电能。

二、空间太阳能技术的障碍

发展空间太阳能技术的主要障碍如下:

1、发射成本高。空间太阳能技术需要构建大型太阳能电池阵,而这些构件都需要用火箭发射到同步轨道中去,成本那是相当的惊人。据说这是自1968年提出这个设想后,欧美国家并没有实施这项技术的主要原因。目前据说只有日本最热衷于空间太阳能技术,大概与他们能源匮乏,对海外能源依赖程度最大有关。

2、传输技术不大成熟。目前空间太阳能传回地面的技术主要有激光和微波两种技术。其中激光传输方式受云层影响较大,微波传输传到地面的光斑直径很大,据称可以达到10公里甚至更大范围。

三、空间太阳能技术可能带来的环境问题

首先将额外的太阳能传回地球是否会加剧大气变暖,能加剧到何种程度就是一个问题。其次将巨大能量用能量束的方式传回地球可能带来何种危险也是需要研究的课题。关于激光传输问题,相信玩过《红警》或看过科幻小说的人都会自然联想到自天而降的激光武器,虽然开发空间太阳能技术的人称激光可以采用红外激光,而且直径大概只有10米量级,不会对生物造成影响,而且一旦偏离目标,系统会自动关闭等等。但是,如果空间太阳能技术被转用于军事,那么是否会变成一种致命的激光武器呢?

除了激光传输方式外,微波传输同样有令人不安的一面。微波可以加热水分子,一旦微波传输偏离地面接收器,比如照射到其它地区,微波束巨大的直径(10km量级)既可以导致陆地区域的快速蒸发和加热,形成干旱和森林大火等“自然灾害”,也可以由于快速蒸发作用,加剧海面上台风的形成。如果转用于军事目的,是否就可以构成新一代战略武器——气象武器。特别是,这种武器目前还没有国际公约限制,被限制发展核武器的国家也可以发展这种武器。

因此,如果不加限制地大规模发展空间太阳能技术的话,那么这种技术对地球环境究竟会带来怎样的影响,还需要做出更多的评估。





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