在避免燃燒地球所能承受的化石燃料之外，努力從更少的材料中產(chǎn)生更多的能量，正在孕育一些可以說是創(chuàng)造性的想法。

核聚變記錄被打破了，即使只是以微小的幅度和短暫的時(shí)間。與此同時(shí)，太陽能電池板的效率正如預(yù)期地不斷提高，它們的安裝——在停車場和綠色屋頂上——也更加戰(zhàn)略，有助于獲得越來越多的收益。

但如何存儲(chǔ)能量并在需要時(shí)釋放到電力網(wǎng)上仍然是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)，即使電池存儲(chǔ)和制造能力正在上升，價(jià)格也在暴跌。

理論科學(xué)家在展望這些趨勢可能如何發(fā)展或創(chuàng)新將帶領(lǐng)我們前進(jìn)方面尤其富有想象力，超越了現(xiàn)實(shí)的邊界，跨越了未來的幾年。

在最新的轉(zhuǎn)折中，兩位物理學(xué)家一直在思考電池能量密度的終極理論極限，這是基于愛因斯坦的廣義相對論。

從描述不旋轉(zhuǎn)的完全圓形質(zhì)量的嚴(yán)格解釋開始，這對人描述了在充滿能量的緊湊空間中形成的微觀黑洞的理想模型的行為。由于這些微小的怪物相互作用的方式，整個(gè)系統(tǒng)可能會(huì)有點(diǎn)像核反應(yīng)堆，釋放存儲(chǔ)在粒子鍵中的能量以產(chǎn)生巨大量的清潔能源。

這些黑洞需要被充電并且很小，每個(gè)只有一個(gè)普朗克質(zhì)量，這樣當(dāng)它們被打包成充滿同樣帶電的黑洞的細(xì)胞時(shí)，它們的電磁斥力抵消了重力的吸引力，創(chuàng)造了穩(wěn)定的能量存儲(chǔ)，不會(huì)吞噬自身。比較龐大的黑洞也比微小的黑洞能量密度低。

理論上，相反帶電的微型黑洞可以被逐個(gè)聚集在一起，導(dǎo)致它們?nèi)诤铣梢粋€(gè)黑洞，這個(gè)黑洞會(huì)非?？斓亍罢舭l(fā)”成純能量。提取的能量不會(huì)來自黑洞內(nèi)部，而是來自它的外部：重力集中的地方。

在理論電池的一個(gè)細(xì)胞中，將正電荷的黑洞聚集在一起，而將負(fù)電荷的黑洞聚集在第二個(gè)相鄰的細(xì)胞中。由帶電的微小黑洞組成的電池概念，在將兩個(gè)相反帶電的黑洞以控制的方式聚集以釋放能量之前，它們被保持在單獨(dú)的細(xì)胞中。（霍格和斯帕維埃里，高密度能量物理學(xué)，2024年）。這個(gè)扭曲人腦的建議并不是超出現(xiàn)實(shí)的范疇。微小的原始黑洞被認(rèn)為存在，但從未被探測到——也許是因?yàn)樗鼈冊谟钪娲蟊ê蟪錆M宇宙的原始等離子體中形成后輻射了大部分能量。

但是“微型黑洞電池”的前景很可能仍然是純粹的假設(shè)，更多地表明了電池技術(shù)發(fā)展的趨勢有多遠(yuǎn)，而不是我們最終會(huì)到達(dá)的地方。

“與其最終潛力相比，今天的電池極度低效，而且我們很可能只是電池革命的開端，”挪威生命科學(xué)大學(xué)的理論物理學(xué)家和金融分析師埃斯彭·豪格以及安第斯大學(xué)委內(nèi)瑞拉分校的物理學(xué)家吉安弗蘭科·斯帕維埃里在他們發(fā)表的論文中寫道。

目前，最高效的鋰電池每公斤含有大約954,000焦耳的能量（2.2磅），大約是燃燒一公斤石油所獲得能量的22倍。

豪格和斯帕維埃里估計(jì)，一個(gè)重量只有一公斤的微型黑洞電池可以為一個(gè)家庭提供“幾代人的能量”——大約是目前存在的最有效的200公斤鋰電池的能量的470,000,000倍。

“雖然達(dá)到這種技術(shù)水平當(dāng)然不是迫在眉睫的，但電池技術(shù)發(fā)展可能會(huì)遵循與計(jì)算機(jī)技術(shù)相似的軌跡，”豪格和斯帕維埃里寫道。

這對不是第一個(gè)提出這種瘋狂想法的團(tuán)隊(duì)，這只是表明了我們面臨的能源過渡的嚴(yán)重性（雙關(guān)語打算） ，以便在不燃燒正在燉煮地球的化石燃料的情況下為世界提供能量。

以前的工作考慮了類似小的施瓦茨希爾德黑洞，但豪格和斯帕維埃里認(rèn)為由萊斯納-諾德斯特倫度量描述的帶電黑洞比它們的能量密度高八倍。

當(dāng)然，這樣的微小、不旋轉(zhuǎn)的黑洞是否存在，甚至能否在實(shí)際環(huán)境中創(chuàng)建，是未來想象的項(xiàng)目。

“如果我們使用戰(zhàn)略性放置的中子星作為磁鐵，這仍然需要一個(gè)大約太陽系大小的[粒子]加速器，”豪格和斯帕維埃里指出?！斑@個(gè)解決方案似乎相當(dāng)不現(xiàn)實(shí)，但永遠(yuǎn)不要說從來沒有。”