无线传输绿色“太空电”

史峰

电器化时代，我们时时刻刻离不开电，照明、通讯、洗衣、做饭、取暖、纳凉……生活及生产对电的需求没有最多，只有更多。科学家们也在发电的征途上“上下求索”着……

为了满足生产、生活对电量的需求，人们大力兴建火力发电站。火力发电站主要以燃烧煤、石油、天然气生产电能。利用这种方式发电，电是有了，可滚滚浓烟却污染了空气。环境皱着眉头说：“别再建火力发电站了，否则空气要脏透了。”

鉴于火力发电站污染环境，以及燃料煤、石油、天然气都是不可再生资源，人们不再兴建火电站，改为新建水力发电站。大江大河被拦腰截断，大坝耸立，蓄水成湖。可是，水电站对环境的危害也不可小觑：江河鱼类产卵洄游受阻，有些鱼类直接面临灭绝的危险。水电站还会带来滑坡、泥石流、山崩、地陷等自然灾害。环境无奈地叹了口气，说：“筑坝截流，是断‘水脉’、毁自然的灾害之举，还是让江河自由流淌吧！”

风能作为一种清洁、永不枯竭的可再生能源，越来越受到世界各国的重视。可风力发电需要占用大片土地，且不稳定、不可控，噪音污染大，影响鸟类。

火电站、水电站都是环境的“敌人”，世界各国为了保护环境，开始建核电站。本想核电站能给人类带来“绿色电”，谁料大地震把日本的核电站震坏了，对环境的危害有过之而无不及。环境痛心地说：“核电站也不安全，会毁家园呀。”

难道就没有真正绿色的发电方式吗？眉头紧锁的科学家们仰望天空，太阳微笑着说：“我这儿有绿色电，来取吧……”

受太阳的启示，科学家发明了太阳能电池板。太阳能电池板通过吸收太阳光，将太阳辐射能转换成电能。利用太阳能发电，既不污染环境，也不危害生物，而且太阳能取之不尽，用之不竭。

太阳能发电绿色环保，可也有让人不满意的地方。比如，天黑和阴天时，太阳就不见了踪影。冬天，太阳虽然竭尽全力放射光芒，可与其他季节比起来，能量、热度还是有一定的差距。这些问题都暴露出太阳能发电一个弱点，那就是不稳定。

如果把光伏电板送到太空中，组建一个太空发电站，阳光不就能时时有，电源不就稳定了吗？

没错，你能想到的，科学家们自然也想得到。用太阳能电池板在太空组建发电站的技术也已经成熟，国际太空站的电能就源于一个小型的太空太阳能发电站。可问题是，太空发电站发出的电能如何输送到地球上供我们使用呢？架高压电线输电肯定是不行的。

太空发电容易输送难，面对这一难题，科学家们绞尽脑汁：太空发电站的电能无法用架线的方法输送，那能不能用“无线”的方法输送呢？

当然能呀！2001年5月，一位叫皮尼奥莱的科学家在大峡谷一侧，把电能转化成微波（一种电磁波）向大峡谷另一侧的微波接收器发射。微波接收器顺利接收到微波，并将其转化为电能，而且这些电能成功点亮了1只灯泡。这个实验说明，电能是可以用“无线”的方式输送的。

2015年3月8日，日本科学家将1.8千瓦电力（足够用来启动电水壶）以无线方式，精准地传输到55米距离外的一个接收装置。3月12日，科学家又将10千瓦电力转换成微波后输送，其中的部分电能成功点亮了500米外接收装置上的LED灯。

这次实验的成功使得无线输电商业化成为可能，科学家们计划在未来几十年的时间内，在距地面3.6万千米的太空轨道上，建造一座面积达6平方千米的大型太空太阳能发电站，源源不断地为地面上的城市供电。

这座发电站清洁、安全，不受恶劣天气和昼夜的影响，也不会发生传统核电站的核泄漏事故。不过，建造太空太阳能发电站还需要克服几个重大问题。比如，如何把能量传递到地球上。目前的方法是用微波或者激光，日本科学家的方案是通过微波远程传递把能量接入地面。轨道电站的重量将达到1万吨，当前的运载火箭还难以担起此“重任”。美国宇航局正在研制的超级火箭一次也仅能将120吨的载荷送入轨道。同时，太阳能电池板的安装也是个问题，而且需要定期更换，这些都涉及庞大的资金。不过，相信这一梦想终将会实现！