流浪地球?别闹了! 科学利用太阳能才是关键


流浪地球?别闹了! 科学利用太阳能才是关键



你看过《流浪地球》吗?
在电影中, 科学家发现太阳系急剧衰减可能会吞噬整个太阳系, 于是提出一个大胆的计划:在地球的表面建成数以万计的行星发动机和转向发动机, 燃烧足够多的物质让地球达到逃逸速度, 并从太阳系中脱离出去 。
不过, 在现实中, 地球可不是想跑就能跑的 。 地球必须和太阳保持恰当的距离, 以保证适当的生存温度并获取足够的能量 。 正是这恰当的距离, 才让地球上诞生了人类文明 。
正所谓, 万物生长靠太阳, 而且我们还找不到更好的太阳替代品, 因此电影中呈现的流浪状态暂时只能是科幻作家的“美好”幻想 。 地球和太阳已经和平相处了45.4亿多年了, 这感情可不是一般兄弟能比的 。 既然不能逃离, 不如想想如何更科学地利用太阳能 。
为什么要利用太阳能?
我们庞大的社会机器要维持正常运转, 所消耗的大部分能源, 包括煤炭、石油和天然气都是化石能源 。 炼钢炼铁离不开煤炭;出门开车需要的汽油、柴油都来自于石油提炼;家里做饭、冬天供暖则大多需要燃烧天然气来产生热量……
我们的生活离不开化石能源, 但是无节制地大规模使用化石能源会带来严重的环境污染 。 化石燃料的燃烧会产生大量的二氧化硫、三氧化硫和氮氧化物, 当它们在空气中积累的浓度很高后就会产生酸雨 。 空气扩散条件不好时, 还会造成雾霾 。 臭氧层空洞、全球变暖、危害人体健康等一系列问题, 就会层出不穷 。
我们需要蓝天, 需要舒适的生活环境, 那就需要改变传统的能源利用方式, 从一味地依靠化石能源, 转而多途径利用清洁可再生的能源, 如风能、太阳能、氢能、潮汐能、生物质能和地热能 。 这其中储量丰富的太阳能是目前我们最常使用的再生能源之一 。
我们知道, 太阳是一个巨大的火球, 中心可以达到数百万以上的温度, 表面也有5800摄氏度 。 太阳80%的质量是由氢组成的, 在太阳的内部会发生质子链式核反应 。 地球上的能源主要来自于太阳, 太阳和地球中间是真空的大气层, 因此只能通过辐射的方式将太阳能输送到地球上 。 太阳的辐射十分复杂, 由很多个波段组成的, 包括紫外线、长波辐射、红外和可见光等等 。 每个波段都有自己的特点, 它们累加起来就形成总的太阳能 。
可以看出, 太阳能是太阳内部高温核聚变反应所释放的辐射能 。 从某种程度上讲, 太阳能可以说取之不尽用之不竭, 每年到达地球表面的太阳辐射能大约是130万亿吨标准煤, 相当于目前全世界每年所消耗的各种能量总和的1万倍 。
与此同时, 太阳能在目前的能源装机中起到越来越重要的作用 。 2011年时我国在全球新增的装机容量中占的比重非常小, 到2017年我们的新增的装机容量已经达到世界的50%以上 。 截至2019年底, 我国的太阳能光伏的装机容量已经超过2亿千瓦, 相当于十几个三峡水电站 。
太阳能除了能量巨大外, 还有许多的优点, 例如可再生性 。 而且, 其他几乎所有再生能源的再生性, 其实都来源于太阳能的再生性 。 同时, 太阳能在时间上是长久的, 对于人类而言, 可以说是永久的、无限的 。 太阳能也是广泛的, 整个地球表面几乎都能照射到太阳光 。 相比于其他能源来说, 太阳能也是最安全可靠的 。
太阳能作为一种自然能源, 以其储量丰富且无污染性的独特优势, 被国际公认为未来最具竞争性的能源之一 。 因此, 更加充分地开发和利用太阳能能够让我们更好地保持自然平衡, 充分体现可持续发展和人类回归自然的理念 。

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