许多退休的男士喜欢在车库里打发时间，比如修理一辆旧的 Jaguar XKSS，或者为新生的孙子孙女建造一个玩具屋。而 Louis Michaud 则不同。72 岁的祖父、前埃克森美孚工程师 Michaud，将他的黄金岁月投入到制造龙卷风的事业中——他相信这些龙卷风最终能够为世界供电。
Michaud 所要做的就是证明它能奏效。Michaud 已经建造了他称为“涡旋引擎”的原型——一个仅 2 英尺高、4 英尺宽的胶合板装置，能够产生微小的涡旋。这些涡旋还不足以产生电力。但 Michaud 认为，如果放大、组织化、受控的大气涡旋，将有助于创造他所说的“最有利的能源”，据他估计，其产生的电力将是当今全球发电量的 3,000 倍。尽管这个想法听起来有些不切实际，但它已经获得了亿万富翁 Peter Thiel 的 Breakout Labs 的支持，该机构为创新公司提供资金。现在，Michaud 所要做的就是证明它能奏效。
***
Michaud 一直对替代能源很感兴趣。几十年前，当他还在埃克森美孚工作时，他就开始思考上升空气所蕴含的巨大能量潜力。他理论上研究了通过水蒸气凝结产生能量的过程，但计算发现在这个过程中会损失太多能量，不值得进行。正是在那时，他意识到建造一个受控的涡旋，也就是龙卷风，会更有效，因为通过涡轮机捕获空气动能比捕获凝结过程中的能量更容易。他于 2005 年制造了他的第一个大气涡旋引擎 (AVE) 原型——一种产生迷你龙卷风的机器——并在次年成立了总部位于加拿大安大略省的公司 AVEtec 来推进该项目。
***
要理解人造龙卷风如何发电，首先需要了解自然界的龙卷风是如何运作的。当条件恰当时，也就是地表附近的空气比上方的空气至少高出 20 摄氏度时，龙卷风就开始形成。地表的空气上升并开始剧烈而稳定地旋转，形成涡旋。
为了在 AVE 中复制这一过程，Michaud 创建了一个圆柱形腔室，其中有入口，允许热空气（可以从废热源捕获或人工产生）涌入。热空气沿同一方向移动，并开始以圆形模式上升，形成涡旋。随着涡旋从下方的入口吸引更多热空气，它会越来越高。更高处，龙卷风的风速将驱动连接的涡轮机的叶片旋转，从而发电。
到目前为止，Michaud 已经建造了七个原型，尽管所有模型的涡旋高度都小于 20 米，而且这些小涡旋产生的能量微乎其微。他说：“当涡旋的高度小于 20 米时，[产生的能量]是看不见的。” Michaud 的理论预测，随着涡旋尺寸的增加，产生的能量会呈指数级增长。
制造涡旋的一个简单方法是什么？发电厂。在他迄今为止创建的模型中，他使用了能源来加热进入涡旋底部的空气，无论是通过电力还是通过聚光太阳能。但如果他与发电厂合作，就不需要最初的能源投入了。发电厂已经通过热能产生了废弃能源。AVE 将利用这些废弃能源来启动和维持涡旋。Michaud 理论上认为，增加这种容量可以“使[发电厂]的产量提高 10% 到 20%，而无需使用任何额外燃料。”由此产生的涡旋甚至可以高达 15 公里（自然龙卷风的高度接近 9 公里）。
Michaud 表示，其潜力将超过核能或化石燃料，成本不到最低传统能源的一半。根据他的计算，从大气底部向上对流的总能量潜力为 52,000 太瓦。他相信利用他的技术可以收集其中 12% 的潜力，相当于 6,000 太瓦——是我们目前全球发电量 2 太瓦的 3,000 倍。
密歇根大学教授、大气对流专家 Nilton Renno 认为，Michaud 的计算假设 AVE 将覆盖地球的整个表面。这在短期内不太可能发生。Renno 对 Michaud 的计划也感到有些不安。Renno 表示，虽然 AVE 的理论基础扎实，但将其放大到 AVEtec 所需的规模可能会出现问题。“问题在于，如果你制造了一场风暴，你就强迫它变得有组织，而我看不出任何保证风暴不会变得无组织。”
Michaud 认为，他的能源生成方法实际上比大多数其他发电方法更安全，例如燃煤电厂，后者正在“导致全球变暖并威胁我们的空气质量”。
Michaud 说：“涡旋逸出站外的可能性很小。”他补充说，只需关闭为热空气供气的下方通风口，就能停止循环并终止龙卷风。“你所做的就是从底部供给它，”他说。Michaud 表示，为了维持完全的控制，必须有几种方法可以关闭下方的通风口，他将其比作核电站有多重冗余来防止堆芯熔毁。
此外，Michaud 表示，如果涡旋引擎从周围区域移除热空气，实际上可以阻止龙卷风的发生，因为用于启动龙卷风的热量就更少了。
***
但这一切都还停留在热力学理论的狭小世界里。目前，Michaud 需要用一个实际的样本来证明他的概念。而要证明他的概念，他需要进行规模化。
在他于 2006 年创立公司后不久，Michaud——他承认将他的想法变为现实已成为他“主导人生的目标”——就开始寻找资金。他尝试了不同的政府资助渠道，但运气不佳，直到他偶然发现由亿万富翁、PayPal 联合创始人 Peter Thiel 创立的慈善组织 Thiel 基金会推出的一项新计划。Thiel 最著名的可能是他的 Thiel Fellows 项目，该项目为 20 岁以下的年轻人提供每年 10 万美元的资助，让他们在两年内从事一个项目而不是上大学。
2011 年 11 月，Thiel 基金会推出了 Breakout Labs，该计划旨在为需要资金支持才能更上一层楼的创新理念提供资金。该项目科学总监 Hemai Parthasarathy 表示：“我们试图资助那些市场化投资者还不愿意承担风险的公司。”
当 Michaud 在 2012 年发现这个项目时，他知道自己是合格的候选人，并申请了资助。2012 年 12 月，AVEtec 成为第一家获得 Breakout Labs 30 万美元赠款的国际公司。这笔资金使他能够与安大略省的 Lambton College 合作，目前他正在该学院建造一个更大的 AVE 原型。他说，这个涡旋的直径将为 26 米，虽然结构只有 20 英尺高，但涡旋将延伸到空中 100 米。一旦这个正在进行中的项目完成，他们将使用涡轮机为灯泡供电，以证明涡旋的发电潜力。
Michaud 对 Breakout Labs 的资助表示感谢，尽管他认为与电力公司可能提供的资金相比，这“算是小钱”。他正试图“尽可能节俭地”使用这笔钱，并希望获得足够的资金向能源行业的较大公司证明该技术的价值。Michaud 承认，即使在最理想的情况下，也可能需要两到三年时间才能建造出必要尺寸的工作型 AVE。
未来，Michaud 希望吸引更多大型资助者的兴趣，并可能与大型公司合作。他相信他的 AVE 有潜力成为“主要的电力生产商”，而且成本效益高。他表示，建造 AVE 将减少我们对化石燃料的依赖，进而减少排放。当 Thiel 决定是否向 AVEtec 提供资助时，他问 Michaud 他项目最有利的结果是什么。Michaud 回答说，他将能够增加全球人均可用能源的量，这项成就最终可以提高生活水平并对抗贫困。让我们开始让那些涡旋转动起来吧。
