Сколько энергии содержится в молнии, и можно ли ее использовать в быту?
Идея использовать атмосферное электричество как альтернативный источник энергии не нова. Но перспективы ее практического воплощения пока туманны.
Изучение молний в российской науке началось несколько веков назад. Автор одной из первых физических теорий происходящего во время грозы — Михаил Ломоносов. Электрическую природу молнии подтвердил Бенджамин Франклин. Он придумал эксперимент и сам его осуществил: запустил в грозовое облако воздушного змея с токопроводящим тросом. Оказалось, такой зонд накапливает электрический заряд из окружающего воздуха.
Колоссальная энергия этого природного явления очевидна – достаточно посмотреть на деревья, в которые угодила молния во время грозы. В среднем один грозовой разряд несет в себе гигаджоуль энергии. Этого достаточно, чтобы вскипятить почти три тонны воды. Если переводить в другие единицы измерения, получается около 240 тысяч килокалорий или 277 киловатт-часов. Выглядит многообещающе, но использовать этот потенциал пока не получается.
Молнии являются не очень надёжным источником энергии, так как заранее нельзя предугадать, когда случится гроза и какой мощности будет отдельная молния. Вероятность появления грозового разряда зависит от огромного количества причин: температуры воздуха, его влажности, характеристик облака и земной поверхности под ним, а также других факторов.
Ещё одна проблема грозовой энергетики состоит в том, что разряд молнии длится доли секунд. Для получения, трансформации и сохранения тока силой в десятки тысяч ампер, полученного за такие короткие промежутки времени, требуются мощные и дорогостоящие конденсаторы. Грозовая ферма должна иметь множество приемников заряда высотой хотя бы до нижней границы облаков. Рассчитывать систему придется с большим запасом — характеристики разрядов варьируются в очень больших пределах. И предсказать, куда именно ударит молния, практически невозможно. При создании молниевой фермы необходимо учитывать еще и то, что молния может быть отрицательной (и накапливаться в нижней части облака) либо положительной (такие молнии собираются в верхней части облака).
Сегодня существуют разработки по индуцированию разрядов в грозовых облаках лазером, но требуемая для этого энергия пока выше той, что можно получить по итогам процедуры.
0 комментариев