从变形金刚能量块而引发的关于未来新能源的遐想

近百年来，煤炭、石油和天然气等化石燃料一直维持着世界的正常运转，从人类的长远发展来看，化石能源是有限的，燃烧化石能源过程中产生的温室气体让全球平均气温不断爬升。因此，我们必须节约有限的化石能源，推动能源行业朝着非化石能源转变。

而新能源汽车，就是能源行业转型的一个典型缩影。新能源汽车正在逐步取代传统燃油车，成为当代人类的“出行新方式”。在当今社会新能源正在大行其道，越来越多的传统汽车正在被新能源车代替，但是目前令人感到尴尬的是，新能源的储能方式还是传统的化学电池。虽然老旧的铅酸电池已经被更轻和能量密度更高的锂离子电池所取代，但是也只比以前提升了很小一部分。而且还存在着更大的火灾隐患和易燃易爆的风险。

记得小时候看《变形金刚》，里面的霸天虎和汽车人们活动的能源叫能量块，是一种粉色透明的立方体，里面似乎还是液态的。能量块看起来就像是一块充满桨体的立方晶体，晶体内的能量浆体是自然能源经过塞伯坦人的特殊压缩处理后聚合形成的，立方晶体是专门用来盛装能量浆体的容器，能量块内的能量浆体非常不稳定，容易爆炸。压缩密度越大，爆破力越强。能量浆体能够干扰扫描设备和通讯设备的正常工作。虽然能量塞伯坦人使用。赛博坦人通常在能源工厂里面利用特殊的设备制造能量块，还有一些塞伯坦人，自身就可以制造承载能量块的立方晶体，比如霸天虎的音波就可以制造。

变形金刚们补充能量块时也很有意思，端起来就像喝葡萄酒一样一饮而尽，而且喝多了还会产生醉汉效应，会走路踉跄胡言乱语。但是这种能量会让他们进行长时间的活动，非常禁饿。

虽然这只是动画作品里的想象，但是在不远的未来也许就能实现。能量块其实就是把大量的能源进行集中和压缩，然后再进行缓慢释放的一种能源载体。自然界里就有这么一种高能的能量载体，那就是球形闪电。

球状闪电近乎完美的球形，直径在15到40里面之间，持续时间通常有几十秒，最长也就是一分钟左右，在其存在的时间内，在一个非常小的球体范围内会稳定的包含巨大的能量，并根据能量的大小会表现出不同的颜色，从红的、橙色到亮白色，非常耀眼。当然在其神秘的外表下，这种闪电现象也有着很强的破坏性，它通常低空漂浮，有时会接触地面并被反弹，而且接触过的地方会被烧焦，在附近有通电导体或者电线时，会发生异常壮观的放电现象，破坏电网，跟科幻片的场景有些相似。球形闪电里蕴含着非常大的能量，通常认为闪电内部是一团高温的等离子电浆构成的。如果有一种装置能够制造这种能量并加以利用，那么将会是一种可以取代现今所有能源的新能量载体。

那么这种能源距离我们还有多远？大家对氢弹可能有有所耳闻，都知道氢弹是一种毁天灭地的终极武器，具有极大的能量。而氢弹的爆炸原理就是利用氢的同位素（氘、氚）的核聚变反应所释放的能量来进行杀伤破坏，属于威力强大的大规模杀伤性武器。上面的这个反应就是由氢的同位素氘和氚聚合成较重的原子核如氦而释出能量。

而太阳能够持续45亿年发光发热，就是一直在进行核聚变反应，释放出大量的光和热，同时造就了地球上各种生命的产生。

所以，未来新能源就是制造“人造太阳”，就是模仿太阳的原理，以极高的效率产生源源不断的清洁能源。这种装置的工作原理就是靠磁约束聚变，用特殊形态的磁场把氘、氚等轻原子核和自由电子组成的、处于热核反应状态的超高温等离子体约束在有限的体积内，使它受控制地发生大量的原子核聚变反应，释放出能量 。

目前全球科学家尝试“人造太阳”的方法，是在装置的真空室内加入少量氢的同位素氘或氚，把它们变成离子体，然后提高其密度、温度使其发生聚变反应，反应过程中会产生巨大的能量。每一升海水中，含有0.03克氘，当它们发生核聚变产生的能量，与３００升的汽油相当！

还有一种装置叫托卡马克装置又称环流器，是一个由环形封闭磁场组成的磁笼，很像一个中空的面包圈,等离子体在这个面包圈中运动，产生超高温。利用强磁场可以约束带电粒子的特性，让它们碰不到容器，这样就不会破坏仪器。电子脱离后，带正电原子核群以及电子群就整体变成了中性，也就是等离子体。原子核在等离子体内部猛烈运动，互相的碰撞而产生的核聚变就像太阳里发生的聚变一样，这种装置也称作全超导托卡马克核聚变实验装置。

2018年11月12日，合肥制造“人造太阳”装置的EAST更是首次完成等离子中心的1亿度运行，而去年则成功实现电子温度超过5000万度、持续时间达102秒的超高温长脉冲等离子体放电。这也是截至2016年2月国际托卡马克实验装置上电子温度达到5000万度持续时间最长的等离子体放电。

建成于2006年的EAST装置，先后于2010年运行１兆安等离子体电流2018年首次获得１亿度高温等离子体、2021年５月成功实现可重复的1.2亿摄氏度101秒和1.6亿摄氏度20秒等离子体运行、２０２１年末实现大于1000秒运行，三大科学目标已经分别独立完成。

相信在不远的将来，可控核聚变技术就会研制成功，届时我们人类就会有了无穷无尽的新型能源，传统的化石能源将会被取代，再也不会有各种雾霾污染，各种交通工具也无需频繁的加油和充电了，新的工业革命将会真正的到来并极大地改变人类社会。

好的本期就到这里，谢谢大家的关注和支持！下期见。