科學家表示: 一個巨型風電場就可為整個地球供電!

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石油將會耗盡,煤炭是臟的,壓裂(用於提取天然石油的過程)會污染地下水。 使用化石燃料會增加使我們星球變暖的二氧化碳

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但是,隨著今年歷史性的颶風季節的出現,這告訴我們世界上的風很多。加州史丹佛大學卡內基科學研究所(Carnegie Institution for Science in Stanford)的科學家們的新研究表示,只需要一個浮在北大西洋的巨大風電場就可以捕獲足夠的能量來為整個世界提供電力。

研究人員在Proceedings of the National Academy of Sciences上發表的論文中說:「如果商業規模的深水風力發電場在技術上和經濟上成為可行的,那麼它們可以提供整個文明規模的電力。」

氣候科學家早就知道,海平面以上的風速平均比陸地高出70%。 更強的風力轉化為更大的發電量。

工程師面臨的挑戰是,當風力渦輪機旋轉時,它們會減速。 所產生的風「寂區」(shadow)使附近的渦輪機效率降低。 將渦輪機放太靠近彼此,風電場的發電能力會下降。

卡內基科學家Anna Possner和Ken Caldeira推測這樣的阻力在海上比在陸地上要低得多,特別是在北半球和南半球的中緯度海洋。 為什麼會這樣? 隨著每年秋天地球的傾斜偏離太陽,像噴射流的河流在大氣層的高處形成。 在大海中,風暴將這些強風拉至地球表面附近,補充了渦輪機捕獲的風能。

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效果可能聽起來很小,但是持續加起後就不一樣了。 科學家們估計,在北大西洋中間的風力發電場可以產生比堪薩斯州相同大小的風力發電場的能源至少兩倍到三倍多,這是美國風最大的州之一。一個比阿拉斯加大兩倍的風電場,可以產生1800萬兆瓦的電力。 這足以滿足當今全球的整體需求。

建設這樣一個風電場面臨著巨大的挑戰,包括應對極端的中海洋氣候、如何將電力傳回岸邊。在北大西洋收穫如此之大的風力,一座巨型風力發電場將減少英國和西歐陸上風力發電機的產量,並將北極的氣溫降低20多度。 這對全球暖化來說也許聽起來很有吸引力,但科學家擔心這種地球工程(geoengineering)有不可預見的後果。

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這些問題在未來數十年是沒有解決方案; 目前沒有立即的計劃興建一座巨型海中風電場。 目前,這研究得到了其他在永續能源方面的專家的好評。

好消息是,小型海上風電場在全球越來越受歡迎。 在英國,工程公司認為,他們現在可以在海洋中建造風力發電廠,而且比新建核電廠更便宜一半以上

今天海上風電場使用固定在海底的渦輪機; 這限制了他們在更深的海水裡被使用。 但浮動渦輪機(能夠輕鬆捕捉海上的強風)即將到來。

本月,世界上第一座浮動式風力發電場(見下圖)將開始在蘇格蘭深處的水域運行,採用與鑽井台一樣的技術。 完成後,將為約20,000戶家庭供電。

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來源: NBCNEWS