Am putea stoca energia din fulgere?

În fiecare secundă a zilei, Mama Natură oferă un spectacol de, în medie, aproximativ 100 de fulgere care lovesc suprafața Pământului. Cum ar fi dacă am putea stoca energia din fulgere?

În jur de 8,6 milioane de fulgere lovesc Pământul în fiecare zi, fiecare fulger descărcând până la un miliard de jouli de energie electrostatică; această energie este suficientă pentru a fierbe apa din 3.000 de ibrice.

• O nouă teorie a dezvăluit forma fotonilor
• S-a descoperit că astronauții procesează sarcinile mai lent în spațiu

Dacă inginerii au reușit să exploateze puterea soarelui, pot stoca energia din fulgere, una dintre celelalte surse uriașe de energie ale naturii?

Directorul UNSW Digital Grid Futures Institute, din Australia, profesorul John Fletcher, de la UNSW School of Electrical Engineering and Telecommunications, spune că, deși poate părea posibil în teorie, utilizarea energiei produse de fulgere nu este atât de ușoară pe cât pare.

Cât de mare este energia din fulgere?

„Provocarea captării energiei din fulger este că, deși poate exista un miliard de jouli de energie, aceasta este utilizată în principal în lovitura fulgerului în sine”, spune el.

„Lumina strălucitoare și tunetele puternice pe care le observă oamenii reprezintă consumarea a celei mai mari părți a energiei; așa că, în anumite privințe, este puțin prea târziu în momentul când ajunge la pământ”, spune profesorul.

„În plus, în timp ce fulgerul poate lovi de două ori în același loc, nu putem prezice unde va lovi”, a adăugat el.

Pentru a înțelege de ce nu este fezabil, prof. Fletcher spune că trebuie să înțelegem cum se formează fulgerul.

Cum se formează fulgerul?

Condițiile care creează fulgere sunt cauzate în primul rând de mișcarea moleculelor de aer cald și de apă, deoarece acestea se ridică foarte repede. Această mișcare îndepărtează electronii și are ca rezultat nori de furtună care sunt încărcați, notează Tech Xplore.

„Într-un nor de furtună, curenții de aer încep la o altitudine mai mică, la aproximativ un kilometru deasupra solului, și se pot ridica la aproximativ 10 kilometri deasupra solului, similar cu altitudinea unei aeronave de pasageri în timpul unei croaziere”, spune prof. Fletcher.

„Volumul mare de mișcare a aerului creează o zonă care are un nivel de încărcare ridicat, generând o diferență de energie uriașă între Pământ și particulele încărcate din nor. Tensiunea, în jur de sute de mega volți, dintre cele două devine atât de mare încât descompune aerul și acest proces formează fulgerul.

„Lumina pe care o vedem este fluxul de încărcare dintre nor și Pământ și se întâmplă într-o mică fracțiune de secundă”, explică profesorul.

„Deci da, am putea capta din punct de vedere tehnic acea energie de undeva de la sol, dar poate fi doar o mică parte din energia reală”, continuă el.

Cum am putea capta energia din fulgere?

Cea mai mare parte a energiei se află în interiorul norului însuși. Cu toate acestea, încercarea de a capta acea energie pur și simplu nu este rentabilă odată ce luăm în considerare alte cheltuieli, cum ar fi stocarea și transformarea acesteia în energie pe care o va accepta rețeaua sau alte tipuri de încărcături, spune prof. Fletcher.

„În teorie, ar trebui să direcționăm fulgerul către un echipament care ar putea capta energia din fulgere”, spune el.

„Acesta este un proces relativ simplu, care ar putea implica amplasarea unui conductor bun, cum ar fi o tijă de cupru, în aer”, spune profesorul.

„Cu toate acestea, trebuie să ne amintim că utilizarea echipamentului va fi foarte slabă, deoarece fulgerele durează doar zeci de microsecunde, ceea ce înseamnă că în restul timpului nu se întâmplă mai nimic”, continuă el.

„Este nevoie de un aparat care să capteze un miliard de jouli într-o sutime de secundă, de exemplu, dar apoi să furnizeze acea energie pe termen mai lung. De exemplu, dacă am avea norocul să avem un fulger în fiecare minut, atunci capacitatea de putere instantanee a sistemul de captare ar fi de 100 gigawați”, explică prof. Fletcher.

„Puterea medie de ieșire a dispozitivului ar fi mult mai mică, de aproximativ 16 megawați. Acesta este un factor uriaș de conversie a puterii”, punctează profesorul.

„Și chiar dacă ai instalat echipamentul potrivit, oricum nu există nicio garanție că fulgerul îl va lovi în fiecare secundă”, spune el.

Condițiile meteo

În comparație cu alte surse naturale de energie, fulgerul nu este cu siguranță la fel de viabil de recoltat. Prof. Fletcher spune că energia solară și eoliană sunt reginele atunci când vine vorba de furnizarea de energie fiabilă și curată.

„Comparați 10 microsecunde de fulger cu un panou solar care, dacă este poziționat corect și în condițiile meteo potrivite, poate culege energia soarelui timp de 10 ore pe zi”, spune el.

„Iar energia eoliană are potențialul de a funcționa și mai bine pentru că vântul bate și noaptea, deci nu este la fel de dependentă de timp. Apoi există generarea nucleară și hidroelectrică, pompele de căldură și solarul termic, care sunt surse fiabile de energie electrică și termică”, continuă profesorul.

„Așa că, din punct de vedere economic, nu are prea mult sens să încerci să captezi fulgerul”, a concluzionat profesorul Fletcher.

Vă recomandăm să citiți și:

Cercetătorii au descoperit cum să controleze reacțiile șoarecilor drogați cu cocaină

Trenurile japoneze Maglev, un spectacol al vitezei: cum este să călătorești cu o viteză de 500 de km/h?

Pot trotinetele electrice să reducă utilizarea autoturismelor?

Avioanele devin prea grele și nu vor mai putea decola. De ce se întâmplă asta?