@ 2013.06.15 , 13:35
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人造龙卷风发电

很多老人退休以后,麻将鸟虫逗儿孙,是到该享天伦的时候了。但总有闲不下来的,这里就有一位,Louis Michaud。

Michaud老先生,72岁高龄,儿孙绕膝。退休前是埃克森美孚的工程师,准备用他余下的金色岁月搞个龙卷风出来——没错,就是掀车推楼的龙卷风,计划用它来给全人类发电。

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现在Michaud需要做的,就是验证其想法的可行性。他已经建造了一个原型机,他把他称作:「大气涡流发电机」,这是一个2英尺高,4英尺宽的木桶,可以产生一束小小的,旋转上升的气流。当然,这缕飘然直上青烟还不能产生电力。但Michaud认为,一个比这大得多的,人工建造和控制的大气涡流,可以帮助制造他所说的「最讨喜的能源」。

老爷子一直对新能源抱有浓烈兴趣。几十年前,他还在美孚石油工作的时候,他就产生了用上升气流发电的想法。他曾想过用空气上升时凝结产生的水蒸气获取能量,但经过计算发现入不敷出,消耗的能源会大于产生的能源。这时候他意识到,如果制造一个可控的大气气旋,或者就是龙卷风,将会更加有效率,因为这将更加容易让运动的空气推动汽轮产生电能。2005年在加拿大的安大略省,他把这个想法做成了一个原型机:大气涡流引擎(AVE),一台可以制造小型龙卷风的装置。并为此成立了一家叫AVE科技的公司来推进这个项目。

要理解人造龙卷风是如何发电的,先得明白自然界中,龙卷风是怎么产生的。当靠近地表的空气温度比地面低20摄氏度,地面空气就开始上升,并持续旋转形成气旋。

AVE人工产生龙卷风的过程就叫中,Michaud建造了一个圆柱形的箱笼,底部可以吹进热空气,热空气可以来自于发电厂的废弃热水或者别的渠道。所有吹进的热空气都顺着一个方向流动,并产生涡流。涡流旋转上升,从底部入口卷起更多的热空气,最终,龙卷风的速度可以达到推动汽轮机叶片,产生电力。

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一台AVE原型机

目前为止,Michaud已经建造了7台验证机,但都只能产生20米以下高度的龙卷风,只能产生很小的电力。「20米以下的龙卷风产生的电力是微不足道的。」他说道。根据他的理论,随着涡流的增大,产生的电力也指数级地增长。

什么是制造龙卷风最简单的办法?答案就是发电厂。在他现在有的模型里,提供底部热力的是电能或者太阳能。但如果他能和发电厂合作,这部分能源几乎是免费的。发电厂自生就会产生很多被浪费的热力。AVE可以利用这部分能源,来启动龙卷风形成,这能让发电厂多生产10%~20%的电力,而不用消耗更多的燃料。Michaud理论上认为,这样可以产生15公里高的龙卷风(自然界龙卷风一般只有9公里高)。

Michaud认为这种能源要比最便宜的火电或者核电还要便宜一半。根据他的理论,地球表面所有上升气流蕴含52,000兆瓦的电力,他相信可以从中回收12%的能量发电,也就是6,000兆瓦——是当前地球发电总量的3000倍。

密歇根大学教授,大气对流专家 Nilton Renno 相信 Michaud 所言不虚,但这没那么容易就做到。而且Michaud的计划搞得他有点害怕,AVEs背后的理论基础是牢固的,但AVEs所需要的龙卷风的尺寸有点控不住,Renno说道:「问题是,你能造出一个龙卷风之前,你得知道怎么管住这样一个尺寸的龙卷风,我现在没有看到他有任何靠谱的方法。」

但 Michaud 为自己辩护说,这比所有发电方式都要安全,而且不会产生温室气体。

Michaud说:「龙卷风从发电站逃跑的几率很小,你就是从下面往里吹热气而已,只要你关了气阀,龙卷风就死掉了。」为了保险起见,肯定会设计多种杀死龙卷风的办法。比起来,你可以问问日本人,一旦出事,要把福岛核电站核反应堆关掉,而避免反应堆融毁的难度。

而且,你知道吗,如果你家附近有这样一朵会发电的龙卷风,它将吸收附近的热空气,等于杀掉了其它龙卷风,真的能降低自然界龙卷风灾害的风险哟。

但,这一切还是纸上谈兵。现在老爷子必须用事实,来证明自己的理论,因此,他必须把龙卷风搞大。

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AVEs工作原理图

在2006年他成立公司以后,Michaud承认他每天的人生目标就是找老板谈想法,骗点经费搞验证。他想过找政府资助,但也没结果,直到参加了[Thiel基金会](wiki)的一个新计划。这个慈善基金会由PayPal的合伙人之一Peter Thiel创立,Thiel最出名的应该就是他的Thiel Fellows计划,资助20岁以下,有项目的年轻人2年/10万美元创业金,代替在大学里混吃等屎。2011年11月,Thiel基金会启动了Breakout Labs计划,目的是资助革命性的发明创造走向应用。项目的首席科学家 Hemai Parthasarathy说:「我们试图资助那些大公司不愿承担风险的发明创造。」

2012年,Michaud老爷子加入了这个计划,他相信自己是个优秀的候选人,而且已经做好了获得资助的准备。2012年12月,AVEtec做为一家外国公司,第一个收到了Breakout Labs的300,000美金支票。这笔钱可以让老爷子与渥太华的莱姆顿大学合作,现在他的营地里,正在建造一台大型AVE验证机。这台机器直径26米,20英尺高,能产生100米以上的龙卷风。当建成以后,这台大家伙将能点亮一个灯泡,以证明龙卷风的发电实力。

Michaud非常感谢Breakout Labs的资助,虽然他知道手里的东西和发电厂比起来,只是一只小土豆。他说会把每个美分掰成两半花,以向大能源企业证明它的可行性。Michaud承认,就算在最好的情况下,也要花费2~3年的时间建造一台够大,可以实际应用的AVE。

未来,Michaud希望能和更多的大企业合作,他坚信AVEs的巨大潜力,将会成为将来的主要发电方式,一种高效的,绿色环保的廉价能源。减少矿物能源的消耗和温室气体的排放。当Thiel在决定是否要资助老爷子的时候,他问Michaud,AVEs的最大价值是什么?他说,AVEs将使每个人能得到更多的能源,将提高全人类的幸福,与消灭贫穷。让我们的龙卷风转起来吧,老爷子加油!


以小编的仅有的几句物理常识,其中有一条就叫「能量守恒」,于是我急切想知道这个东西的投入产出比,以确定这个AVEs的真实性,于是找到了老爷子的网站,貌似他们对中国大陆的老板也抱有期待,提供了些简体字的界面,反正我最后找到了AVEs背后的[理论基础]

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我砍不懂的,更多的论文这里,貌似第一篇还是杭州大学的(PDF),你们拿去看吧。

本文译自 popsci,由译者 Junius 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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TOTAL COMMENTS: 40+1

  1. 2023430

    盟军要点闪电风暴的科技树了吗

    [174] XX [1] 回复 [0]
  2. 2023440

    这个最终会不会成黑暗科技啊?

    [56] XX [3] 回复 [0]
  3. 兜里时常揣块糖
    @4 years ago
    2023446

    喔~之前有发过吧?

  4. 曝蛋
    @4 years ago
    2023448

    哆啦a梦 ·····发条式台风

  5. 古仙奇剑
    @4 years ago
    2023456

    最后一句是不是应该为“我砍不动的”?

    [21] XX [0] 回复 [0]
  6. 2023462

    很久之前在我小学的时候看到有中学生的科技发明就是用天井中的上升气流发电

  7. Junius_Lou
    @4 years ago
    2023470

    @兜里时常揣块糖: 我火星了….下次先翻一遍煎蛋的老底….

  8. 曲美缝
    @4 years ago
    2023472

    唉,全还给老师了…

  9. Protoss
    @4 years ago
    2023496

    老爷子找错了论文,他早点看到研究雷公电母的文献,再学一下怎么祭天,龙卷风就好办了……
    应该是打算用生产中浪费的热能来做动力造风,所以投入产出比理论上过的去……

    [21] XX [2] 回复 [0]
  10. tentacle
    @4 years ago
    2023500

    我本来打算花几十分钟大略翻一下那堆Paper然后发表点什么意见的,不过在此之前我还是想先确立一个事实。
    地球向外层空间热辐射,和接受太阳热辐射的速度是否是恒定的?

  11. 青鱼
    @4 years ago
    2023520

    想法很不错啊,老爷子真是干劲十足~~封面照片挺拉风啊,新一代能源巨擘的范儿

  12. 哥斯拉
    @4 years ago
    2023532

    老爷子要把龙卷风(肚子)搞大

  13. 无聊鸭
    @4 years ago
    2023536

    我想起蝴蝶效应。。。

  14. 元素
    @4 years ago
    2023544

    这应该真的很危险,自然界所产生的龙卷风威力都强成这样子了,万一人工产生的龙卷风失控,又能从自然界中取得继续存在下去的能量,那你关了热能供应,这个龙卷风也依然会继续失控下去,甚至可能继续壮大。

    [5] XX [14] 回复 [0]
  15. 好色猴子
    @4 years ago
    2023578

    果然是嫌美国本土的龙卷不够多么

  16. 古炮
    @4 years ago
    2023586

    72
    那我奶奶85还采药材赚钱呢,真的闲不下来,真正闲下了,动不得了,估计大限降至。

  17. wormbig
    @4 years ago
    2023606

    100米以上的龙卷风,将能点亮一个灯泡。。。。

    [33] XX [0] 回复 [0]
  18. 没什么
    @4 years ago
    2023610

    美国人还没受够龙卷风么

  19. saph_hf
    @4 years ago
    2023668

    蝴蝶效应啊!这么逆自然,作死啊!

  20. Gallery
    @4 years ago
    2023684

    上升气流果然是好东西没错吧~~

  21. 独居
    @4 years ago
    2023728

    我汽车发动不了了 过来吹下把

  22. aveave
    @4 years ago
    2023730

    我这ID也有被召唤的一天么。。。

  23. 2023766

    @古炮:
    72
    那我奶奶85还采药材赚钱呢,真的闲不下来,真正闲下了,动不得了,估计大限降至。
    =====================================================

    高加索人種的平均壽命較蒙古利亞人種短, 成熟早, 再見早.

  24. zzzzzzzzz
    @4 years ago
    2023826

    我记得上一年看完了,还跟朋友聊了这个

  25. 路过留声
    @4 years ago
    2023862

    造二个反方向的龙卷风会不会相互抵消掉?

  26. 多了的希望
    @4 years ago
    2023864

    2个瓶子,1卷胶布和蓝威宝就又龙卷风 还有满满的愛

  27. 极端白
    @4 years ago
    2023902

    他想造一个十五公里高的龙卷风,得需要多少热力才能维持稳定啊。

  28. fuckjap
    @4 years ago
    2023926

    真能造龙卷,旅游收入会比发电收益高,妾以为

  29. 胡萝卜是鱼香肉丝的肉
    @4 years ago
    2024150

    “发电厂自生就会产生很多被浪费的热力。AVE可以利用这部分能源,来启动龙卷风形成,这能让发电厂多生产10%~20%的电力,而不用消耗更多的燃料。”这个倒是没问题,但是你在下面造龙卷风上面发电真的能产生电吗?还有就是“从下面往里吹热气而已,只要你关了气阀,龙卷风就死掉了”,这真的靠谱吗?如果真的这样的话木星的大红斑的存在就一点不科学了…..

  30. 大象
    @4 years ago
    2024288

    这不符合能量守恒定律

  31. 小万
    @4 years ago
    2024546

    楼上诸位,电厂的低温废热可以派上用场,免费的,所以经济上可行。

  32. 小万
    @4 years ago
    2024548

    废热用来做功,所以经济上可行,肯定是符合能量守恒定律的,关键就在热源要便宜。

  33. 大灰羊
    @4 years ago
    2024816

    @胡萝卜是鱼香肉丝的肉:
    当初有个火星人也想这么干,结果弄出来一个不可控的龙卷风,然后火星人就离开火星了

  34. 2024974

    估计产出比是10:1,如果有便宜的废热,到时候很不错,冬天可能是10:1,以上不精确。

    目前最便宜的废热,就是核反应堆燃料棒(废料)供热系统,清华大学有成套的供热方案,但是中国没有那个城市敢用。1999年想推广,后来去了趟cctv做了点节目,就没下文了。

  35. 2025328

    总比核电站安全

  36. zjcqoo
    @4 years ago
    2025904

    ”,也就是6,000兆瓦——是当前地球发电总量的3000倍。“ 小编你确定没写错??

  37. 勿使惹尘埃
    @4 years ago
    2027310

    @胡萝卜是鱼香肉丝的肉: 木星大红斑一直得到能量补充的。

  38. 2033120

    华中科技大学的!好不好!!!!

  39. 神灯
    @4 years ago
    2035486

    湖南赫西仪器装备有限公司是一家集研产销冷冻离心机,医用离心机,真空离心浓缩仪,高速离心机,低速离心机,大容量离心机,水分测定仪等四十多个品种仪器设备为一体的专业高新科技公司.www.hexiyiqi.com/《高速冷冻离心机技术条件》起草者,咨询电话4007056369.

  40. 博雅
    @2 years ago
    2970100

    在俄罗斯境内有个砖石矿坑

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