|
Pierońska energia! Burze będziemy podziwiać na Jawie?... Prąd płynący przez zjonizowane powietrze podczas wyładowania sięga dziesiątek kiloamperów. Wartość tego napięcia sięga setek milionów woltów. Jakże naturalną rzeczą byłoby sięgnąć po tę darmową energię.Niebo zaczyna się chmurzyć, wzmaga się wiatr, ciśnienie spada, a ludzie stają
nerwowi. Krótko mówiąc, zanosi się na burzę. Zamykamy okna i sadowimy się
w wygodnych fotelach z herbatą z cytryną. W samochodzie nic nam raczej nie
grozi. Gorzej, gdy jesteśmy na wycieczce w górach, w których burza zwykła
zjawiać się niespodziewanie.
Burza z wyładowaniami elektrycznymi jest dość częstym zjawiskiem pięknym,
a zarazem groźnym. Wyładowania towarzyszą również burzom piaskowym, śnieżnym
i gradowym. Są obszary na świecie, gdzie występowanie burz jest bardzo częste.
Podobno na wyspie Jawa roczna ilość dni burzowych wynosi ok. 200-250, w Polsce
mamy ich ok. 40.
W trakcie trwania burzy można zarejestrować ok. 60-70 piorunów na godzinę.
Każdy z nich to widowiskowa iskra, mająca ok. 1 km długości, przeskakująca
pomiędzy punktami o różnym potencjale. Wartość tego napięcia sięga setek
milionów woltów. Prąd płynący przez zjonizowane powietrze sięga dziesiątek
kiloamperów. Mówimy tu o wartościach średnich. Znane są przypadki wyładowań,
których prądy szacowano na 500 kA. Podobno udało się schwytać w kadr błyskawice
liczące nawet 50 km długości.
Jakże naturalną rzeczą byłoby sięgnąć po tę darmową energię. Niestety,
nie jest to energetyczne Eldorado. Wyładowanie trwa niezwykle krótko od
milisekund do kilku sekund. Energia pojedynczego średniego wyładowania wynikająca
z iloczynu prądu, napięcia i czasu (10.000A*100.000.000 V * 0.4 s) wynosi ok.
110 kWh. Zasilana tą energią żarówka o mocy 100 W świeciłaby przez ok. 50
dni i nocy.
Oszacujmy zatem nasz krajowy potencjał energii błyskawicznej. Średnio
burza trwa ok. 2 godz. Rocznie otrzymamy 40 x 65 x 2 x 110 kWh tj. 600 000 kWh
lub inaczej 600 MWh. Aby uzmysłowić sobie, jak jest to dużo, wystarczy
powiedzieć, że przeciętny pojedynczy elektrowóz kolejowy o mocy ok. 3 MW mógłby
przez 200 godz. przewozić ciężkie składy towarowe.
Pomysł na złapanie energii nie jest nowy. Już Beniamin Franklin przekonał się
o tym eksperymentując z latawcem podczas burzy w 1752 r., kiedy omal nie zginął
od uderzenia pioruna. A gdyby zamiast latawca wypuścić balon na stalowej uwięzi?
Byłoby to nic innego, jak trochę zmodyfikowane powtórzenie szalonego
eksperymentu genialnego Franklina. Istniałyby jednak pewne różnice w
przeprowadzeniu tego eksperymentu i inny byłby jego cel.
Nikt nie trzymałby liny z balonem własnoręcznie, lecz byłaby ona odpowiednio
odizolowana od ziemi i połączona z elektrodą zanurzoną w naczyniu do
przeprowadzania elektrolizy wypełnioną wodą. Druga elektroda byłaby
uziemiona.
Ale po co balon? zapyta ktoś. Przecież wyładowania elektryczne możemy wyłapywać
tuż przy powierzchni. Otóż balon znajdujący się odpowiednio wysoko rozładowywałby
ładunki o proporcjonalnie do wysokości mniejszym napięciu, a tym samym
mniejszej energii, a także odprowadzałby ładunki z dużo większą częstotliwością.
Balon, a właściwie jego przewodząca linka, tworzyłaby grzebień do
odprowadzania ładunku, podobny do znajdującego się w tarczowej maszynie
elektrostatycznej. Byłoby to więc swego rodzaju czesanie chmurek.
Prąd przepływający w kierunku chmur przepływałby przez wodę, przeprowadzając
jej elektrolizę. (Wodór i tlen w dobie ogniw paliwowych na pewno by się nie
zmarnowały). Konieczna byłaby również spora bateria kondensatorów, których
cyklicznie doładowywanie następowałoby za sprawą błyskawicznej
energii, zespół zabezpieczeń iskiernikowych do odprowadzania wyjątkowo
wielkich potencjałów, a także pompy tlenu i wodoru. Przydałby się też
system gromadzenia tych mediów oraz bateria ogniw paliwowych. W taki właśnie
sposób zbudowalibyśmy małą elektrownię błyskawiczną.
Oto nasz układ małej przydomowej elektrowni:

Pomysł wymaga jednak znalezienia odpowiedzi na szereg pytań:
- co stanie się, gdy ładunki popłyną w innym kierunku niż zazwyczaj;
- jak bezpiecznie odizolować elektrownię;
- jak utrzymać właściwe parametry elektrolizy wody;
- jak zbudować balon, jakiej użyć uwięzi;
- co się stanie, gdy wiatr będzie zbyt silny;
- jak uniknąć kolizji awionetek i innych użytkowników przestworzy z naszą
uwięzią;
- kto za to chciałby zapłacić?
Możemy oczywiście zrezygnować z ewentualnych zysków energetycznych.
Niewykluczone, że już niebawem ujrzymy nad miastami balony, które będą
skuteczniej chronić nas od grzmotów i błyskawic niż zwykłe piorunochrony.
Natomiast dla samej przyjemności podziwiania błyskawic będziemy podróżować
na Jawę
Promocje:
|
|