超導體可以儲存電能,原則上,閃電就是電能的一種形式,超導體當然可以儲存閃電。

先來看看超導體是如何儲能的。

超導體的電阻為零,目前可以測定的是超導體的電阻率是低於10的-18次方Ωm,而我們熟悉的所謂導電性最好的金屬,如鉑金銀銅鐵鋁等,室溫下電阻率一般為10的-8次方Ωm,也就是說,超導體的電阻率比導電最好的常規金屬還要低10個數量級。可以做一個簡單的估算,假設一個超導環裏通1A的電流,在如此之低的電阻率情況下,電流要完全衰減需要非常漫長的時間,約1000億年。因此,只要能夠保證超導環永遠處於超導狀態,那麼其中的電流可以認為幾乎不衰減。如此,超導線圈本身就是一個很好的儲能裝置,把需要存儲的電能以電流形式注入超導環,然後斷開外接迴路,讓電流就在環內自己流動,因為電阻為零,電流不損耗,電能也就存儲下來了。表現形式就是環外存在一個穩定的磁場。需要電能的時候,只需打開外接開關,把環內電流引出來。超導環儲能的時間比較長,轉換效率非常高。然而因為超導體存在上臨界場和臨界電流密度,因此超導環能夠存儲的電能並不是無限的,電流不能太強,否則一旦破壞超導態就會迅速發熱導致環被燒毀。而且,要維持在超導態,需要長期處於較低的溫度,需要消耗大量液氦等低溫液體,成本也是非常高昂的,或許遠遠超過了儲能節約的能量,這樣就有點不划算了。

超導儲能還有一種方式就是動態儲能,製造一個超導磁懸浮的軸承,稱之為超導飛輪。在超導態下,電能將轉化為軸承的動能,飛輪在不停旋轉。目前超導飛輪能夠儲存的功率還非常有限,大約300千瓦左右。而且,超導飛輪儲能是有損耗的,電機還是會發熱,且轉換速度較慢。

如果要把閃電的電能用超導環或超導飛輪儲存起來,需要克服的是如何把瞬間巨大電流的閃電引入超導環,而不發生電路燒毀。兩者皆有可能性,只是實際操作起來會非常困難,目前的科技應該尚難以做到。


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