日本研究人員首次在雷暴天氣中駕駛防雷無人機，利用它誘發並引導自然雷擊，這在世界上尚屬首次。該團隊目前正在研究如何利用這種飛行避雷針來捕捉和儲存雷電能量。

如您所料，平均每次雷擊都蘊含著相當可觀的能量；Real Clear Science估計約為10 億焦耳。這相當於約278 千瓦時，足以為一輛標準的現代Ioniq 6 充電近六次。全球每年約有

 14 億次雷擊，相當於每秒44 次，相當於約383.6 太瓦時的電能從天空中免費閃現。這幾乎相當於全球電力消耗的1.5%（以2023 年的水平計算）——如果我們能夠捕獲這些電能，這將是一筆相當可觀的資源。

當然，我們並不建議你嘗試；根據英國氣象局的數據，一道典型的閃電大約和你的拇指一樣粗，長2-3英里（3-5公里），其周圍的空氣溫度比太陽表面高出約五倍。據估計，每年約有24萬人被雷擊中，雖然其中90%的人都能倖免於難，但這絕對不是好事。而且這只是人員傷亡──光是在美國，雷擊造成的財產損失每年就高達10億美元的保險費。

在日本，這個數字每年在7億到15億美元之間。日本電信公司NTT的許多基礎設施都面臨此類損害的風險，因此該公司專門組建了一個團隊，研究如何減輕或預防雷擊損害，尤其是在傳統避雷針難以安裝的地方。

NTT 團隊提出了一個非凡的空中解決方案，即一架看起來非常瘋狂的多旋翼無人機：

這台機器與標準工業四軸飛行器的關鍵差異在於：

一種「防雷」金屬法拉第籠，當無人機被擊中時，它可以將閃電重新引導到無人機周圍，並引導大量電流徑向流動，以抵消可能產生的強磁場效應。

一條長度超過300 公尺（984 英尺）的導電接地線，底部有一個高壓開關。

一組尖尖的天線狀避雷針從頂部伸出，大概是為了最大限度地增加乾淨雷擊的機會，並將其乾淨地通過籠子引導到地線上。

實驗的流程如下：NTT 團隊等待一場適當的雷暴，這場雷暴在去年12 月出現。當地面電場強度預示著即將發生雷擊時，他們發射無人機，將其飛到300 公尺（984 英尺）的高空，並在那裡懸停，關閉接地線，使其處於雷暴產生的強電場中，並在頂部的無人機和底部未接地的電線之間形成巨大的電荷差。

實驗裝置。無人機透過滑輪連接到絞盤，並透過接地開關連接到低電阻接地端子。絞盤上方是一個“場磨機”，用於測量電場。

當他們打開開關時，電荷突然找到了一條非常容易的路徑流向地面。電線和地面之間產生了超過2000伏特的電壓，在無人機周圍的空氣中產生了強大的電場波動。

這成功地引發了上方風暴雲的雷擊，部分融化了無人機周圍的法拉第籠。團隊觀察到藍色閃電閃爍，地面繫繩絞盤發出「砰砰」的聲響，但無人機在整個過程中保持穩定並懸停在空中。

地面絞盤發出藍色的電流閃光，巧妙地從遠處捕捉。

NTT團隊聲稱，這是「全球首次無人機利用電場波動成功誘導和引導閃電」。他們希望將這項飛行避雷針技術發展成一個系統，用於保護城市和基礎設施免受雷擊，尤其是像室外體育場和風力渦輪機這樣的建築，這些建築很難透過在設計中整合避雷針來保護。

捕捉閃電作為清潔的環境能源NTT團隊表示，他們還將嘗試儲存雷擊中的能量。一份新聞稿寫道：“此外，我們還將致力於研發儲存雷電能量的方法，旨在儲存和利用感應雷電的能量。”

該設計的未來迭代（但可能性很小）將以集群配置運行多架無人機，分幾個階段將閃電引導到地面，然後捕獲能量

所涉及的挑戰應該是相當明顯的；世界上最強大的電動車快速充電器可以在幾分鐘內從零充滿電池，而雷擊會在眨眼間將幾倍於此的能量傳遞到地線上。

所以，除非想看一場昂貴又熱鬧的煙火表演，否則完全沒必要一次性把這麼多電塞進鋰電池裡。或許一堆超高功率的超級電容器可以承受這種負載——但這些電容器每瓦時的能量密度比鋰電池大得多，也重得多，你可能需要用一兩輛半掛車才能把它們運走。

對於一項確實需要一定程度的便攜性的技術來說，這將是一個真正的挫折；如果不是，當頭頂上沒有雷暴時，它將在絕大多數時間裡無所事事。而且也不能直接將雷電能量塞進電網；電網是為了相對平穩、穩定的電力傳輸而建造的，而不是為了處理超過1 億伏特和30000 安培的瞬時功率尖峰。

假設輸電線加熱和蒸發的速度不夠快，無法阻止更大範圍的損壞，那麼至少會炸毀幾台變壓器。這些變壓器通常都裝滿了油冷卻劑，一旦爆炸，就會變成令人印象深刻的燃燒油彈——YouTube 上有很多有趣的影片展示了那種景象：

因此，如果NTT 的研究人員真的想弄清楚如何將閃電裝進瓶子裡，並將其用作清潔能源，那麼他們的工作就非常艱鉅；他們需要某種巨大的緩衝系統，可以捕獲如此巨大的瞬時能量峰值，然後以更文明的方式將其滴入儲存系統或電網本身。儘管如此，他們設計和測試的飛行避雷針本身就足夠令人印象深刻，而且肯定能找到保護各種基礎設施的應用。真是個好主意！