Come ottenere energia dai fulmini. Risorse di energia alternativa

Una delle prime aziende a utilizzare l'energia delle nuvole temporalesche è stata la società americana Alternative Energy Holdings. Ha proposto un modo per utilizzare l'energia gratuita raccogliendola e utilizzandola, derivante dalle scariche elettriche delle nuvole temporalesche. L'impianto sperimentale è stato lanciato nel 2007 ed è stato chiamato il "collettore di fulmini". Lo sviluppo e la ricerca dei temporali contiene enormi accumuli di energia, che un'azienda americana ha proposto di utilizzare come fonte di elettricità.

centrale elettrica dei fulmini

Una centrale antifulmine, infatti, è una classica centrale elettrica che converte l'energia del fulmine in elettricità. Al momento, la potenza dei fulmini è oggetto di ricerca attiva ed è possibile nel prossimo futuro che le centrali elettriche contro i fulmini compaiano in gran numero insieme ad altre centrali elettriche a energia pulita.

Fulmini come fonte di fulmini

I temporali sono scariche elettriche che si accumulano in grandi quantità nelle nuvole. A causa delle correnti d'aria nelle nubi temporalesche, le cariche positive e negative vengono accumulate e separate, sebbene le questioni su questo argomento siano ancora oggetto di studio.

Uno dei presupposti diffusi sulla formazione di cariche elettriche nelle nuvole è dovuto al fatto che questo processo fisico si verifica in un campo elettrico costante della terra, scoperto da M.V. Lomonosov durante gli esperimenti.

Riso. 3.1.

Il nostro pianeta ha sempre una carica negativa, mentre l'intensità del campo elettrico vicino alla superficie terrestre è di circa 100 V/m. È dovuto alle cariche della terra e dipende poco dal periodo dell'anno e dal giorno, ed è quasi lo stesso per qualsiasi punto della superficie terrestre. L'aria che circonda la Terra ha cariche libere che si muovono nella direzione del campo elettrico terrestre. Ogni centimetro cubo d'aria vicino alla superficie terrestre contiene circa 600 paia di particelle cariche positivamente e negativamente. Con la distanza dalla superficie terrestre, la densità delle particelle cariche nell'aria aumenta. In prossimità del suolo, la conducibilità dell'aria è bassa, ma a una distanza di 80 km dalla superficie terrestre aumenta di 3 miliardi di volte e raggiunge la conducibilità dell'acqua dolce.

Pertanto, in termini di proprietà elettriche, la Terra con l'atmosfera circostante può essere rappresentata come un condensatore sferico di dimensioni colossali, le cui piastre sono la Terra e uno strato conduttore d'aria situato a una distanza di 80 km dalla superficie terrestre. Uno strato isolante tra queste piastre è uno strato d'aria a bassa conduzione di elettricità di 80 km di spessore. Tra le piastre di un tale condensatore, la tensione è di circa 200 kV e la corrente che passa sotto l'influenza di questa tensione è di 1,4 kA. La potenza del condensatore è di circa 300 MW. Nel campo elettrico di questo condensatore, nell'intervallo da 1 a 8 km dalla superficie terrestre, si formano nuvole temporalesche e si verificano fenomeni temporaleschi.

Il fulmine, in quanto vettore di cariche elettriche, è la fonte più vicina all'elettricità, rispetto ad altri AES. La carica che si accumula nelle nuvole ha un potenziale di diversi milioni di volt rispetto alla superficie della Terra. La direzione della corrente di fulmine può essere sia da terra alla nuvola, con carica negativa della nuvola (nel 90% dei casi), sia dalla nuvola a terra (nel 10% dei casi). La durata di una scarica di un fulmine è in media di 0,2 s, raramente fino a 1 ... 1,5 s, la durata del fronte di salita dell'impulso è compresa tra 3 e 20 μs, la corrente è di diverse migliaia di ampere, fino a 100 kA, il potente campo magnetico e onde radio. I fulmini possono formarsi anche durante tempeste di sabbia, tempeste di neve, eruzioni vulcaniche.

centrale elettrica per fulmini a energia alternativa

Il principio di funzionamento di una centrale elettrica contro i fulmini

Basato sullo stesso processo delle altre centrali elettriche: convertire l'energia di origine in elettricità. In effetti, il fulmine contiene la stessa elettricità, cioè non è necessario convertire nulla. Tuttavia, i parametri di cui sopra della scarica di fulmini "standard" sono così grandi che se questa elettricità entra nella rete, tutte le apparecchiature si esauriranno semplicemente in pochi secondi. Pertanto, nel sistema vengono introdotti potenti condensatori, trasformatori e vari tipi di convertitori, adattando questa energia alle condizioni di utilizzo richieste nelle reti e nelle apparecchiature elettriche.

Vantaggi e svantaggi di una centrale elettrica antifulmine

Vantaggi delle centrali elettriche antifulmine:

Il supercondensatore terra-ionosferico viene costantemente ricaricato con l'aiuto di fonti di energia rinnovabile: il sole e gli elementi radioattivi della crosta terrestre.

La centrale antifulmine non rilascia alcun inquinante nell'ambiente.

L'attrezzatura delle stazioni di fulmine non colpisce. I palloncini sono troppo alti per essere visti ad occhio nudo. Per fare questo, hai bisogno di un telescopio o di un binocolo.

Una centrale elettrica a fulmini è in grado di generare energia in modo continuo se le sfere vengono mantenute in aria.

Svantaggi delle centrali elettriche contro i fulmini:

L'elettricità dei fulmini, come l'energia solare o eolica, è difficile da immagazzinare.

Le alte tensioni nei sistemi di illuminazione possono essere pericolose per il personale operativo.

La quantità totale di elettricità che può essere ottenuta dall'atmosfera è limitata.

Nella migliore delle ipotesi, la potenza del fulmine può servire solo come supplemento marginale ad altre fonti di energia.

Pertanto, l'energia del fulmine è attualmente piuttosto inaffidabile e vulnerabile. Tuttavia, ciò non sminuisce la sua importanza a favore del passaggio all'AIE. Alcune aree del pianeta sono sature di condizioni favorevoli, che possono continuare in modo significativo lo studio dei temporali e la produzione dell'elettricità necessaria da essi.

Oggi il mondo intero si rifornisce di elettricità attraverso la combustione di carbone e gas (combustibili fossili), lo sfruttamento del flusso d'acqua e il controllo di una reazione nucleare. Questi approcci sono abbastanza efficaci, ma in futuro dovremo abbandonarli, rivolgendoci a una direzione come l'energia alternativa.

Gran parte di questa necessità è dovuta al fatto che i combustibili fossili sono limitati. Inoltre, i metodi tradizionali di generazione dell'elettricità sono uno dei fattori di inquinamento ambientale. Ecco perchè il mondo ha bisogno di un'alternativa "sana"..

Offriamo la nostra versione del TOP dei modi non tradizionali di generazione di energia, che in futuro potrebbe diventare un sostituto delle centrali elettriche convenzionali.

7° posto. Energia distribuita

Prima di considerare le fonti energetiche alternative, analizziamo un concetto interessante che può cambiare la struttura del sistema energetico in futuro.

Oggi l'elettricità viene prodotta nelle grandi stazioni, trasferita alle reti di distribuzione e consegnata alle nostre case. L'approccio distribuito implica un approccio graduale rifiuto della produzione centralizzata di energia elettrica. Ciò può essere ottenuto attraverso la costruzione di piccole fonti di energia nelle immediate vicinanze del consumatore o del gruppo di consumatori.

Come fonti di energia possono essere utilizzate:

• centrali elettriche a microturbine;
• centrali elettriche a turbina a gas;
• caldaie a vapore;
• pannelli solari;
• mulini a vento;
• pompe di calore, ecc.

Tali mini centrali elettriche per la casa saranno collegate a una rete comune. L'energia in eccesso scorrerà lì e, se necessario, la rete elettrica sarà in grado di compensare la mancanza di energia, ad esempio quando i pannelli solari avranno prestazioni peggiori a causa del tempo nuvoloso.

Tuttavia, l'attuazione di questo concetto oggi e nel prossimo futuro è improbabile, se parliamo di scala globale. Ciò è dovuto principalmente agli elevati costi di transizione dall'energia centralizzata a quella distribuita.

6° posto. Energia temporalesca

Perché generare elettricità quando puoi semplicemente "catturarla" dal nulla? In media, un fulmine equivale a 5 miliardi di J di energia, che equivalgono a bruciare 145 litri di benzina. Teoricamente, le centrali elettriche contro i fulmini a volte ridurranno il costo dell'elettricità.

Tutto sarà simile a questo: le stazioni si trovano in regioni con maggiore attività temporalesca, "raccolgono" scarichi e accumulano energia. Successivamente, l'energia viene immessa nella rete. Puoi catturare i fulmini con l'aiuto di giganteschi parafulmini, ma il problema principale rimane: accumulare quanta più energia possibile in una frazione di secondo. Allo stato attuale, supercondensatori e convertitori di tensione sono indispensabili, ma in futuro potrebbe apparire un approccio più delicato.

Se parliamo di elettricità "dall'aria", non possiamo non ricordare gli aderenti alla formazione di energia libera. Ad esempio, Nikola Tesla una volta presumibilmente ha dimostrato un dispositivo per ottenere corrente elettrica dall'etere per il funzionamento di un'auto.

5° posto. Bruciare combustibile rinnovabile

Invece del carbone, le centrali elettriche possono bruciare i cosiddetti " biocarburante ". Si tratta di materie prime vegetali e animali trasformate, prodotti di scarto di organismi e alcuni rifiuti industriali di origine organica. Gli esempi includono legna da ardere convenzionale, trucioli di legno e biodiesel, che si trova nelle stazioni di servizio.

Nel settore energetico, il cippato è più spesso utilizzato. Viene raccolto durante il disboscamento o la lavorazione del legno. Dopo la macinazione, viene pressato in pellet di combustibile e inviato in questa forma alle centrali termoelettriche.

Entro il 2019 dovrebbe essere completata in Belgio la costruzione della più grande centrale elettrica, che funzionerà con i biocarburanti. Secondo le previsioni, dovrà produrre 215 MW di elettricità. È abbastanza per 450.000 case.

Fatto interessante! Molti paesi praticano la coltivazione della cosiddetta "foresta energetica" - alberi e arbusti più adatti al fabbisogno energetico.

È ancora improbabile che l'energia alternativa si svilupperà nella direzione dei biocarburanti, perché ci sono soluzioni più promettenti.

4° posto. Centrali delle maree e delle onde

Le centrali idroelettriche tradizionali funzionano secondo il seguente principio:

1. La pressione dell'acqua viene fornita alle turbine.
2. Le turbine iniziano a girare.
3. La rotazione viene trasmessa a generatori che generano elettricità.

La costruzione di una centrale idroelettrica è più costosa di una centrale termica ed è possibile solo in luoghi con grandi riserve di energia idrica. Ma il problema principale è il danno agli ecosistemi dovuto alla necessità di costruire dighe.

Le centrali di marea funzionano secondo un principio simile, ma usa il potere dei flussi e riflussi per generare energia.

I tipi di energia alternativa "Acqua" includono una direzione così interessante come l'energia delle onde. La sua essenza si riduce alla generazione di elettricità attraverso l'uso dell'energia delle onde oceaniche, che è molto superiore a quella delle maree. La più potente centrale elettrica a onde oggi è Pelamis P-750 , che genera 2,25 MW di energia elettrica.

Oscillando sulle onde, questi enormi convettori ("serpenti") si piegano, a seguito dei quali i pistoni idraulici iniziano a muoversi all'interno. Pompano olio attraverso motori idraulici, che a loro volta sono generatori elettrici. L'energia elettrica risultante viene consegnata a riva attraverso un cavo che viene posato lungo il fondo. In futuro il numero di convettori sarà moltiplicato e la stazione sarà in grado di generare fino a 21 MW.

3° posto. Stazioni geotermiche

L'energia alternativa è ben sviluppata nella direzione geotermica. Le stazioni geotermiche generano elettricità convertendo di fatto l'energia della terra, o meglio, l'energia termica delle sorgenti sotterranee.

Esistono diversi tipi di tali centrali elettriche, ma in tutti i casi si basano sullo stesso principio operativo: il vapore proveniente da una sorgente sotterranea sale attraverso il pozzo e fa ruotare una turbina collegata ad un generatore elettrico. Oggi è pratica comune quando l'acqua viene pompata in un serbatoio sotterraneo a grande profondità, dove evapora sotto l'influenza delle alte temperature ed entra nelle turbine sotto forma di vapore sotto pressione.

Le aree con un gran numero di geyser e sorgenti termali aperte riscaldate a causa dell'attività vulcanica sono più adatte per scopi di energia geotermica.

Quindi, in California c'è un intero complesso geotermico chiamato " Geyser ". Unisce 22 stazioni che producono 955 MW. La fonte di energia in questo caso è una camera magmatica con un diametro di 13 km a una profondità di 6,4 km.

2° posto. centrali eoliche

L'energia eolica è una delle fonti più popolari e promettenti per la generazione di elettricità.

Il principio di funzionamento del generatore eolico è semplice:

• le pale ruotano sotto l'influenza della forza del vento;
• la rotazione viene trasmessa al generatore;
• il generatore produce corrente alternata;
• L'energia risultante viene solitamente immagazzinata nelle batterie.

La potenza del generatore eolico dipende dalla campata delle pale e dalla sua altezza. Pertanto, sono installati in aree aperte, campi, colline e nella zona costiera. Le installazioni con 3 lame e un asse di rotazione verticale funzionano in modo più efficiente.

Fatto interessante! In effetti, l'energia eolica è una specie di energia solare. Ciò è spiegato dal fatto che i venti sorgono a causa del riscaldamento irregolare dell'atmosfera e della superficie terrestre da parte dei raggi solari.

Per realizzare un mulino a vento non è necessaria una profonda conoscenza dell'ingegneria. Quindi, molti artigiani potrebbero permettersi di disconnettersi dalla rete elettrica generale e passare all'energia alternativa.

Vestas V-164 è oggi la turbina eolica più potente. Genera 8 MW.

Per la produzione di energia elettrica su scala industriale vengono utilizzati parchi eolici, costituiti da molti mulini a vento. La più grande centrale elettrica è Alta situato in California. La sua capacità è di 1550 MW.

1 posto. Centrali solari (SPP)

L'energia solare ha le maggiori prospettive. La tecnologia di conversione della radiazione solare con l'ausilio di fotocellule si sta sviluppando di anno in anno, diventando sempre più efficiente.

In Russia, l'energia solare è relativamente poco sviluppata. Tuttavia, alcune regioni mostrano ottimi risultati in questo settore. Prendi, ad esempio, la Crimea, dove operano diverse potenti centrali solari.

Potrebbe svilupparsi in futuro energia spaziale. In questo caso, le centrali solari non saranno costruite sulla superficie terrestre, ma nell'orbita del nostro pianeta. Il vantaggio più importante di questo approccio è che i pannelli fotovoltaici saranno in grado di ricevere molta più luce solare, perché. questo non sarà ostacolato dall'atmosfera, dal tempo e dalle stagioni.

Conclusione

L'energia alternativa ha diverse aree promettenti. Il suo graduale sviluppo porterà prima o poi alla sostituzione dei metodi tradizionali di generazione dell'elettricità. E non è necessario che solo una delle tecnologie elencate venga utilizzata in tutto il mondo. Guarda il video qui sotto per ulteriori informazioni su questo.

Solitamente, quando si parla di energia alternativa, si intende tradizionalmente impianti per la produzione di energia elettrica da fonti rinnovabili: luce solare ed eolico. Con tutto ciò, le statistiche escludono la creazione di elettricità nelle centrali idroelettriche, nelle stazioni che utilizzano l'energia delle maree e nelle maree oceaniche, nonché nelle centrali geotermiche. Tuttavia, queste fonti di energia sono anche considerate rinnovabili. Ma sono classici, sono stati usati su scala industriale per molti anni.

Una fonte di energia alternativa è considerata una risorsa rinnovabile, sostituisce le classiche fonti di energia funzionanti a petrolio, gas naturale estratto e carbone, che, una volta bruciate, rilasciano anidride carbonica nell'atmosfera, contribuendo all'aumento dell'effetto serra e del riscaldamento globale .
La causa principale della ricerca di fonti energetiche alternative è la necessità di ottenerle dall'energia di risorse e fenomeni naturali rinnovabili o praticamente inesauribili. Tra le altre cose, possono essere presi in considerazione il rispetto dell'ambiente e l'economia.

Le principali fonti di energia per questo tipo di impianti sono considerate l'energia del Sole, del vento e lo stato naturale del suolo sulla superficie terrestre (per le pompe termiche geotermiche). Utilizzando le fonti di energia rinnovabile, influenziamo in modo significativo l'ecologia e la crisi energetica sulla Terra, otteniamo anche autonomia dai tipi di energia convenzionali, notevoli risparmi sui costi e fiducia nel futuro.

Industrie delle energie alternative

Energia solare

Le centrali solari sono una delle più comuni del pianeta, operano in più di 80 paesi in tutto il mondo e utilizzano una fonte di energia inesauribile: la luce solare.
Durante la produzione di elettricità e, se necessario, anche di calore per il riscaldamento di locali residenziali e la fornitura di acqua calda, non causano praticamente alcun danno all'ambiente.

L'energia solare dipende molto dal tempo e dall'ora del giorno: in una giornata nuvolosa e, soprattutto, di notte, non è possibile ottenere energia elettrica. Dobbiamo acquisire batterie, che aumentano i costi di installazione dei pannelli solari, ad esempio, nel Paese, e che creano momenti sfavorevoli per l'ambiente per la necessità di smaltire le stesse batterie usate.
Oltre alle celle fotovoltaiche e alle fotobatterie, sono ampiamente utilizzati anche i collettori solari e gli scaldacqua solari, utilizzati sia per il riscaldamento dell'acqua per il riscaldamento che per la generazione di elettricità.
Germania, Giappone e Spagna sono considerati leader nella divulgazione dell'energia solare. È chiaro che le potenze meridionali hanno la superiorità qui, dove il sole illumina caldamente praticamente sia in inverno che in estate.

Energia eolica

L'energia eolica è classificata come energia rinnovabile, perché è considerata una conseguenza dell'attività del Sole. L'energia eolica è considerata un settore in forte espansione. All'inizio del 2014, la capacità totale di tutte le turbine eoliche era di circa 320 gigawatt!
I primi cinque produttori mondiali di energia eolica sono Cina, Stati Uniti, Germania, Danimarca e Portogallo.
Anche qui, ancora, quasi tutto dipende dalle condizioni meteorologiche: in alcuni stati il ​​vento non si placa per un solo istante, in altri, al contrario, è quasi sempre calmo.

L'energia eolica presenta sia vantaggi significativi che svantaggi altrettanto significativi. Rispetto ai pannelli solari, i "mulini a vento" sono economici e non dipendono dall'ora del giorno, quindi si trovano spesso nelle aree suburbane. C'è solo un aspetto negativo significativo per le turbine eoliche: sono piuttosto rumorose. L'installazione di tali apparecchiature dovrà essere coordinata non solo con i parenti, ma anche con gli abitanti delle case vicine.

energia geotermica

Nelle aree con attività vulcanica, dove le acque sotterranee possono essere riscaldate al di sopra del punto di ebollizione, è ottimale costruire centrali termoelettriche geotermiche (GeoTPP).
Viene utilizzato sia per il riscaldamento dell'acqua per il riscaldamento, ma anche per la produzione di energia elettrica. Le centrali geotermiche generano la maggior parte dell'elettricità in America Centrale, Filippine, Islanda; L'Islanda, tra l'altro, è un esempio di potenza in cui le acque termali sono ampiamente utilizzate per il riscaldamento e il riscaldamento.

Un grande vantaggio dell'energia geotermica è la sua effettiva inesauribilità e assoluta autonomia dalle condizioni ambientali, dall'ora del giorno e dall'anno.
Ci sono le seguenti possibilità fondamentali di utilizzare il calore delle profondità della terra. L'acqua o una miscela di acqua e vapore, a seconda della loro temperatura, può essere indirizzata alla fornitura di acqua calda e riscaldamento, alla generazione di elettricità o per tutti questi scopi contemporaneamente. Il calore ad alta temperatura della regione quasi vulcanica e delle rocce secche è desiderabile da utilizzare per la generazione di elettricità e la fornitura di calore. Il progetto della stazione dipende dalla fonte di energia geotermica utilizzata.
Il problema principale che si pone quando si utilizzano acque termali sotterranee è la necessità di un ciclo ripetibile di afflusso (iniezione) di acqua (tradizionalmente esausta) nella falda acquifera sotterranea. Le acque termali contengono molti sali di vari metalli tossici (ad esempio boro, piombo, zinco, cadmio, arsenico) e composti chimici (ammoniaca, ossibenzeni), il che esclude lo scarico di queste acque nei sistemi idrici naturali di superficie.

Energia idroelettrica alternativa

L'uso non standard delle risorse idriche del pianeta per la generazione di energia coinvolge tre tipi di centrali elettriche: onde, maree e cascate. Allo stesso tempo, i primi sono considerati i più promettenti: la potenza media delle onde dell'oceano mondiale è stimata in 15 kW per metro e con un'altezza d'onda superiore ai due metri, la potenza di picco può raggiungere fino a 80 kW / m.
La caratteristica principale delle centrali a moto ondoso è la difficoltà di convertire il movimento delle onde "su e giù" nella rotazione del disco del generatore, ma gli sviluppi moderni stanno gradualmente trovando soluzioni a questo problema.

Le centrali di marea hanno una potenza significativamente inferiore rispetto alle centrali a moto ondoso, ma sono molto più facili e più comode da costruire nella zona costiera dei mari. Le forze gravitazionali della Luna e del Sole sostituiscono il livello dell'acqua nel mare due volte al giorno (la differenza può raggiungere le 2 decine di metri), il che consente di utilizzare l'energia delle maree per generare elettricità.

biocarburante

Biocombustibile - combustibile proveniente da materie prime vegetali o animali, da prodotti di scarto di organismi o rifiuti organici industriali. Esistono biocombustibili liquidi (per motori a combustione interna, ad esempio etanolo, metanolo, biodiesel), biocombustibili solidi (legna da ardere, bricchetti, pellet di combustibile, cippato, erba, bucce) e gassosi (gas di sintesi, biogas, idrogeno).
I biocarburanti liquidi, solidi e gassosi possono sostituire non solo le fonti di elettricità convenzionali, ma anche i combustibili. A differenza del petrolio e del gas naturale, che non possono essere recuperati, i biocarburanti possono essere prodotti in condizioni sintetiche.

La prospettiva è per i biocarburanti liquidi e gassosi: biodiesel, bioetanolo, biogas e gas di sintesi. Sono tutti prodotti sulla base di piante ricche di zuccheri o grassi: canna dolce, mais e persino fitoplancton marino. Quest'ultima opzione ha infinite possibilità: coltivare piante acquatiche in condizioni sintetiche non è un affare complicato.

Energia temporalesca

I fulmini sono considerati una fonte di energia estremamente inaffidabile, perché è impossibile prevedere in anticipo dove e quanto presto si verificherà un temporale.
Un altro problema dell'energia del fulmine è che la scarica del fulmine dura una frazione di secondi e, di conseguenza, la sua energia deve essere immagazzinata piuttosto rapidamente. Per ottenere il risultato desiderato sono necessari condensatori massicci e costosi. Tra l'altro possono essere utilizzati diversi sistemi oscillatori con circuiti di seconda e terza famiglia, dove è possibile coordinare il carico con la resistenza interna del generatore.

Il fulmine è considerato un processo elettrico complesso ed è suddiviso in diversi tipi: negativo - che si accumula nella parte inferiore della nuvola e positivo - che si accumula nella parte superiore della nuvola. Questo dovrebbe essere preso in considerazione anche quando si sviluppano ricevitori di fulmini.
Secondo gli scienziati, un potente temporale rilascia circa la stessa quantità di energia che consuma una persona media negli Stati Uniti in 20 minuti.

Energia a idrogeno

Un tipo di energia alternativa basata sull'uso dell'idrogeno come mezzo per l'accumulo, il trasporto e il consumo di energia da parte delle persone, delle infrastrutture di trasporto e delle varie aree di produzione. L'idrogeno è stato scelto per un motivo, ma poiché è l'elemento più comune sulla superficie della terra e nello spazio, il calore di combustione dell'idrogeno è maggiore e l'acqua è considerata il prodotto della combustione in ossigeno (che viene nuovamente introdotto nella circolazione dell'energia dell'idrogeno).

Oggi la produzione di idrogeno richiederà più energia di quella che si può ottenere utilizzandolo, quindi è impossibile considerarlo una fonte di energia. È considerato solo un mezzo per immagazzinare e fornire energia.
Ma c'è anche un grosso pericolo di produzione in serie di idrogeno, se l'idrogeno fuoriesce da una bombola o da altri serbatoi di stoccaggio, essendo più leggero dell'aria, lascerà irrevocabilmente l'atmosfera terrestre, che, con l'applicazione di massa delle tecnologie, può portare a un perdita globale di acqua se l'idrogeno è prodotto dall'elettrolisi dell'acqua.

energia spaziale

Prevede l'uso dell'energia solare per generare elettricità, dalla posizione di centrali elettriche in orbita terrestre o sulla luna, l'elettricità da cui sarà trasmessa alla terra sotto forma di radiazione a microonde. Può contribuire al riscaldamento globale. Ancora non applicato.

Nel 2012, l'energia alternativa (esclusa l'energia idroelettrica) rappresentava il 5,1% di tutta l'energia consumata dall'umanità.

1

L'energia temporalesca è un metodo in base al quale si ottiene energia catturando e reindirizzando l'energia del fulmine alle reti elettriche. Questo tipo di energia utilizza fonti di energia rinnovabile. Il fulmine è una grande scintilla elettrica che appare nell'atmosfera. Sulla base delle valutazioni dei ricercatori, è stato determinato che in media si verificano 100 fulmini ogni secondo. Circa un quarto di tutti i fulmini colpisce il suolo. Gli studi hanno dimostrato che, di regola, il valore della lunghezza media dei fulmini sarà di circa 2,5 km, ci sono scariche che possono propagarsi su distanze fino a 20 km. Se installi una stazione di protezione contro i fulmini, in cui i fulmini sono considerati un fenomeno privato, ci sono opportunità per ottenere una grande quantità di energia che verrà utilizzata dai consumatori.

energia temporalesca

risorse di energia alternativa

elettricità

1. Lvovich I.Ya. Fonti energetiche alternative& / I.Ya. Lvovich, SN Mokhnenko, AP Preobrazhensky // Bollettino dell'Università tecnica statale di Voronezh. 2011. V. 7. N. 2. S. 50-52.

2. Lvovich I.Ya. Fonti energetiche alternative& / I.Ya. Lvovich, SN Mokhnenko, AP Preobrazhensky // Capo meccanico. 2011. N. 12. SS 45-48.

3. Mokhnenko SN Fonti energetiche alternative / S.N. Mokhnenko, AP Preobrazhensky // Nel mondo delle scoperte scientifiche. 2010. N. 6-1. pp. 153-156.

4. Oleinik D.Yu. Problemi di energia alternativa moderna / D.Yu. Oleinik, K.V. Kaidakova, A.P. Preobrazhensky // Bollettino del Voronezh Institute of High Technologies. 2012. N. 9. SS 46-48.

5. Boluchevskaya O.A. Questioni di moderna sicurezza ambientale / O.A. Boluchevskaya, V.N. Filipova & // Studi moderni sui problemi sociali. 2011. V. 5. N. 1. S. 147-148.

6. Preobrazhensky A.P. Utilizzando un approccio multicriterio nell'analisi del sistema delle fonti energetiche alternative / A.P. Preobrazhensky // Modellazione, ottimizzazione e tecnologie dell'informazione. 2017. N. 2(17). S. 11.

7. Shishkina Yu.M. Questioni di pubblica amministrazione / Yu.M. Shishkina, O.A. Boluchevskaya // Studi moderni sui problemi sociali. 2011. V. 6. N. 2. S. 241-242.

8. Nechaeva AI Sulla realizzazione di un sottosistema per la valutazione del grado di inquinamento dell'ambiente / A.I. Nechaeva& // Bollettino scientifico per studenti internazionali. 2016. N. 3-2. S. 231.

9. Shcherbatykh S.S. Sulla realizzazione di un sottosistema di valutazione ambientale / S.S. Shcherbatykh // Bollettino scientifico internazionale degli studenti. 2016. N. 3-2. pp. 240-241.

10. Yakimenko AI Applicazione delle moderne fonti di energia / A.I. Yakimenko& // Bollettino scientifico per studenti internazionali. 2016. N. 3-2. S. 242.

L'umanità ha continuamente bisogno di consumare energia - questo può essere osservato fin dai tempi antichi. È necessario disporre di energia non solo per svolgere il normale funzionamento della complessa società esistente, ma anche per garantire l'esistenza fisica tra tutti gli organismi umani.

Se analizziamo le caratteristiche dello sviluppo nella società umana, possiamo vedere che sono in gran parte dovute alla produzione e all'uso di energia. Si può osservare un'influenza piuttosto ampia del potenziale energetico su come vengono introdotte varie innovazioni tecniche, è difficile per noi immaginare la realizzazione di opportunità di sviluppo nel settore industriale, scientifico e culturale senza l'uso delle risorse energetiche terrene. Basandosi sull'uso dell'energia, l'umanità ha l'opportunità di creare condizioni di vita sempre più confortevoli, mentre c'è un forte aumento del divario tra loro e la natura.

Si può notare che i processi legati allo sviluppo di vari metodi legati alla produzione di energia sono sorti anche in tempi antichi, già allora le persone potevano imparare ad accendere il fuoco e, nelle condizioni esistenti, c'è il movimento del combustibile in complessi sistemi urbani.

Sulla base del fatto che esiste una possibilità di esaurimento delle risorse di combustibili naturali (petrolio, gas, ecc.) nel tempo, sono in corso lavori relativi alla ricerca di fonti energetiche alternative. Secondo loro, si possono notare le possibilità dell'energia del temporale.

L'energia del temporale è un metodo che consente di ricevere energia in base al fatto che l'energia del fulmine viene fissata e reindirizzata alle reti elettriche. Questo tipo di energia si basa su una fonte di energia rinnovabile. Il fulmine è una grande scintilla elettrica che appare nell'atmosfera. Per la maggior parte, può essere osservato durante un temporale. Il fulmine può essere visto come un lampo di luce brillante ed è accompagnato da tuoni. È interessante notare che i fulmini possono essere osservati anche su altri pianeti: Giove, Venere, Saturno, ecc. Il valore della corrente durante una scarica di un fulmine può arrivare fino a diverse decine e persino centinaia di migliaia di ampere, e il valore della tensione - fino a milioni di volt.

Studi che riguardavano la natura elettrica dei fulmini furono condotti nelle opere del fisico americano B. Franklin, sulla base dei suoi sviluppi furono effettuati esperimenti riguardanti l'estrazione di elettricità dalle nubi temporalesche. Franklin pubblicò un articolo nel 1750 contenente una descrizione di esperimenti con aquiloni lanciati durante un temporale.

Mikhail Lomonosov è considerato l'autore della prima ipotesi, all'interno della sua struttura c'era una spiegazione del fenomeno dell'elettrificazione nelle nuvole temporalesche. Ad altitudini di diverse decine di chilometri vengono collocati strati conduttivi dell'atmosfera, scoperti nel XX secolo. Sulla base del coinvolgimento di diversi metodi di ricerca, questo vale anche per lo spazio, ci sono opportunità per studiare diverse caratteristiche dell'atmosfera.

L'elettricità atmosferica può essere vista come un insieme di fenomeni elettrici che si verificano nell'atmosfera. Quando si effettuano ricerche sull'elettricità atmosferica, si studia il campo elettrico nell'atmosfera, si prendono in considerazione le caratteristiche della sua ionizzazione, le caratteristiche delle correnti elettriche e altre proprietà. Esistono diverse manifestazioni dell'elettricità atmosferica dovute al fatto che i fattori meteorologici locali influenzano. Nel campo dell'elettricità atmosferica si osservano numerosi processi sia nella regione troposferica che nella stratosfera.

Le teorie relative all'elettricità atmosferica sono state sviluppate dai ricercatori Ch. Wilson e Ya.I. Frenkel. Sulla base della teoria di Wilson, è possibile isolare un condensatore, le sue piastre sono la Terra e la ionosfera e la loro carica proviene dalle nubi temporalesche. Il campo elettrico dell'atmosfera appare a causa del fatto che c'è una differenza di potenziale che si verifica tra le piastre del condensatore. Sulla base della teoria di Frenkel, ci sono possibilità per spiegare il campo elettrico dell'atmosfera sulla base di fenomeni elettrici che si verificano nella regione troposferica.

Gli studi dimostrano che in molti casi la lunghezza media dei fulmini raggiunge i 2,5 km circa, si possono incontrare scariche che si estendono su distanze fino a 20 km.

Si può notare una certa classificazione dei fulmini.

Discutiamo le caratteristiche relative ai fulmini terrestri. Quando si forma un fulmine a terra, può essere rappresentato come una combinazione di più stadi. Per la prima fase, in quelle zone per le quali il campo elettrico raggiunge un valore critico, si può osservare il fenomeno della ionizzazione da impatto, che si forma inizialmente per le cariche libere, si possono sempre osservare nell'aria circostante, per effetto dell'elettricità campo raggiungono grandi valori di velocità in direzione della terra e, per il fatto che ci sono collisioni con le molecole che formano l'aria, vengono ionizzate.

Se consideriamo le idee moderne, viene eseguita l'implementazione dei processi di ionizzazione nell'atmosfera, al passaggio di una scarica, poiché le radiazioni cosmiche ad alta energia - le particelle influenzano, mentre si può osservare che la tensione di rottura nell'aria diminuisce rispetto al confronto con condizioni normali. Quindi si verifica la formazione di valanghe di elettroni, si trasformeranno nei fili corrispondenti nelle scariche elettriche, parlano di stelle filanti, sono canali ben conduttivi, a causa della fusione si forma un canale ad alta conduttività.

C'è un movimento di un tale leader verso il suolo basato su uno schema a gradini, raggiunge una velocità che sarà di diverse decine di migliaia di km / s, quindi il suo movimento rallenta, si può osservare che il bagliore diminuisce, quindi il inizia il prossimo passo. Il valore della velocità media del leader alla superficie terrestre sarà di circa 200.000 m/s. C'è un aumento della tensione vicino alla superficie terrestre e appare uno streamer di risposta, quindi si collega al leader. Una caratteristica simile del fulmine viene utilizzata quando si crea un parafulmine.

Per la fase finale si verifica la scarica principale del fulmine, raggiunge valori di correnti fino a centinaia di migliaia di ampere, si osserva la luminosità, è significativamente maggiore della luminosità del leader, inoltre, il valore della sua velocità saranno diverse decine di k/m. Il valore della temperatura nel canale, che appartiene alla categoria principale, raggiunge diverse migliaia di gradi. Il valore della lunghezza del canale del fulmine sarà principalmente di diversi chilometri.

Per i fulmini intracloud, ci sono per lo più solo componenti leader; saranno lunghi da 1 a 150 km. Quando si verificano i fulmini, osservano i cambiamenti nei campi elettrici e magnetici e nelle emissioni radio, parlano di atmosfera.

Più di 20 anni fa è stato scoperto un certo tipo di fulmini, chiamati elfi, appartengono all'alta atmosfera. Sono grandi bagliori-coni, caratterizzati da diametri dell'ordine di 400 km. Dopo, dopo un certo tempo, sono stati scoperti altri tipi: getti, che si presentavano come tubi-coni, di colore blu, hanno un'altezza che raggiunge i 40-70 km.

Come risultato delle valutazioni dei ricercatori, è stato dimostrato che, in media, si verificano circa 100 fulmini ogni secondo. Circa un quarto di tutti i fulmini colpisce la superficie terrestre.

La scarica di un fulmine può essere considerata un'esplosione elettrica e per alcuni casi è simile al processo di detonazione. Di conseguenza, appare un'onda d'urto, il suo verificarsi è pericoloso in caso di vicinanza, può danneggiare edifici, alberi. A grandi distanze si verifica il processo di degenerazione delle onde d'urto in onde sonore: si sentono i tuoni.

È possibile notare il numero medio annuo di giorni in cui si verifica un temporale per alcune città russe: ad Arkhangelsk - 16, Murmansk - 5, San Pietroburgo - 18, Mosca - 27, Voronezh - 32, Rostov-on-Don - 27, Astrakhan - 15, Samara - 26, Kazan - 23, Ekaterinburg - 26, Syktyvkar - 21, Orenburg - 22, Ufa - 29, Omsk - 26, Khanty-Mansiysk - 17, Tomsk - 23, Irkutsk - 15, Yakutsk - 14, Petropavlovsk -Kamchatsky - 0 , Khabarovsk - 20, Vladivostok - 9.

Esiste una classificazione per nubi temporalesche, che viene eseguita in base alle caratteristiche dei temporali, e vi è una dipendenza di tali caratteristiche in gran parte dall'ambiente meteorologico in cui si verificano i processi di sviluppo dei temporali. Nel caso dei cumulonembi unicellulari, i processi di sviluppo si verificheranno quando il vento è debole e la pressione cambia debolmente. Ci sono temporali locali.

Per la dimensione delle nuvole, è caratteristico che saranno in media di circa 10 chilometri, la durata della loro vita non supera 1 ora. Un temporale appare dopo che si è formato un cumulo di nuvole quando c'è bel tempo. A causa delle condizioni favorevoli, i cumuli crescono in varie direzioni.

Nella parte superiore delle nuvole si stanno formando cristalli di ghiaccio, mentre si verifica il raffreddamento, le nuvole si trasformano in potenti nubi cumuliformi. Si formano le condizioni per la caduta delle precipitazioni. Sarà un cumulonembo. A causa delle particelle di precipitazione che evaporano, si osservano processi di raffreddamento nell'aria ambiente. Nella fase di maturità, ci sono contemporaneamente correnti d'aria ascendenti e discendenti nelle nuvole.

Nella fase di decadimento delle nuvole c'è una predominanza di correnti discendenti, quindi gradualmente coprono l'intera nuvola. Un tipo molto comune di temporali sono i temporali a grappolo multicella. Le loro dimensioni possono raggiungere da 10 a 1000 chilometri. Per un cluster multicellulare, si nota un insieme di celle temporalesche, che si muovono come un tutto unico, tuttavia, ciascuna cella del cluster si trova in fasi diverse dei cambiamenti delle nuvole temporalesche. Nelle cellule temporalesche che esistono allo stadio di maturità, la regione centrale dell'ammasso è per lo più caratteristica e nelle cellule in decomposizione è caratteristica la parte sottovento nell'ammasso. La maggior parte di loro ha un diametro di circa 20-40 km. Per i temporali a grappolo multicellulare, possono verificarsi grandinate e rovesci.

Nella struttura dei temporali lineari multicella si può notare la linea dei temporali, che presenta un fronte lungo, abbastanza sviluppato secondo le raffiche di vento in prima linea. Poiché ci sono linee di burrasca, potrebbero esserci grandi grandinate e forti acquazzoni.

La comparsa di nubi supercellulari può essere relativamente rara, ma il loro verificarsi può portare a grandi minacce per la vita umana. C'è una parvenza di una nuvola supercella e una nuvola a cellula singola, sono caratterizzate da una zona della corrente ascensionale. Tuttavia, c'è una differenza che il valore della dimensione della cella è abbastanza grande: il diametro può raggiungere diverse decine di chilometri, le altezze saranno di circa 10-15 chilometri (in alcuni casi, il limite superiore sta penetrando nella stratosfera). All'inizio di un temporale, la temperatura caratteristica dell'aria vicino al suolo è di circa +27: +30 e oltre. Di norma, c'è un po' di pioggia nel bordo d'attacco della nuvola supercella.

I ricercatori hanno dimostrato sulla base di ricerche su aerei e radar che in molti casi l'altezza di una singola cellula temporalesca può essere dell'ordine di 8-10 km e il suo valore di vita è di circa 30 minuti. Nel caso di correnti ascensionali e discendenti, i temporali isolati sono caratterizzati da un diametro che varia da 0,5 a 2,5 km e da un'altezza da 3 a 8 km.

C'è una dipendenza dei parametri della velocità e del movimento delle nubi temporalesche da come si trovano rispetto alla superficie terrestre, da come avvengono i processi di interazione lungo i flussi ascendenti e discendenti delle nubi con quelle aree dell'atmosfera dove lo sviluppo di temporali si osserva. La velocità di un temporale isolato è solitamente dell'ordine di 20 km/h, ma in alcuni temporali si possono ottenere valori più elevati. Se ci sono situazioni estreme, i valori di velocità in una nuvola temporalesca possono arrivare fino a 65 - 80 km/h.

L'energia che alimenta un temporale è dovuta al calore latente che viene rilasciato quando il vapore acqueo si condensa e si formano le goccioline di nuvole. In questi processi, per ogni grammo di acqua che condensa nell'atmosfera, vengono rilasciate circa 600 calorie di calore. Quando le goccioline d'acqua nella parte superiore delle nuvole si congelano, altre 80 calorie per grammo sono in procinto di essere rilasciate. L'energia termica derivante dai processi di rilascio viene parzialmente convertita in energia, che appartiene ai flussi ascendenti. Quando si effettuano stime dell'energia totale nei temporali, è possibile ottenere un valore dell'ordine di 108 kilowattora, possiamo correlarlo con una carica nucleare di 20 kilotoni. In caso di grandi temporali multicella, il valore dell'energia può essere superiore a 10 volte.

Le caratteristiche strutturali di come si trovano le cariche elettriche sia nelle regioni interne che esterne delle nuvole temporalesche obbediscono a schemi complessi. Tuttavia, allo stesso tempo, possiamo immaginare quale quadro generalizzato della distribuzione delle cariche elettriche che caratterizzano la fase di maturità delle nubi. Un contributo molto grande appartiene alla struttura del dipolo positivo. In esso, nella regione superiore della nuvola, c'è una carica positiva, nella parte interna della nuvola, c'è una carica negativa. Quando gli ioni atmosferici si muovono ai bordi della nuvola, si verificano i processi di formazione degli strati schermanti, che portano al mascheramento della struttura elettrica delle nuvole rispetto agli osservatori che si trovano al di fuori di esse. L'analisi porta al fatto che le cariche negative si riferiranno ad altitudini caratterizzate dalla temperatura dell'aria ambiente, che è compresa tra -5 e -17 °C. Con un aumento della velocità dei flussi ascendenti nelle nuvole, aumenta l'altezza dei centri delle cariche negative.

Le caratteristiche della struttura elettrica nelle nubi temporalesche possono essere spiegate utilizzando approcci diversi. Secondo le ipotesi principali se ne può indicare una che si basa sul fatto che le particelle di nubi di grandi dimensioni sono caratterizzate principalmente da una carica negativa, le particelle leggere sono caratterizzate da una carica positiva. Inoltre, le particelle di grandi dimensioni hanno un'elevata velocità di caduta, che è stata confermata sulla base di esperimenti di laboratorio. Potrebbe esserci una manifestazione di altri meccanismi di elettrificazione. Quando la carica elettrica volumetrica che esiste nella nuvola aumenta a determinati valori, si verifica una scarica di fulmine.

L'analisi mostra che i fulmini possono essere considerati una fonte di energia piuttosto inaffidabile, poiché è abbastanza difficile fare previsioni su dove ea che ora apparirà un temporale. I fulmini portano una tensione dell'ordine di centinaia di milioni di volt e i valori delle correnti di picco possono arrivare fino a 200 kiloampere in alcuni fulmini (nel caso generale - 5-20 kiloampere).

Ci sono ancora problemi di energia del fulmine, che sono associati a una durata molto breve delle scariche dei fulmini: una frazione di secondo, a questo proposito, è necessario l'uso di condensatori potenti e molto costosi.

Cioè, si può notare un gran numero di problemi. Tuttavia, se si effettua l'installazione di una stazione di fulmini, in cui i fulmini sono considerati un evento frequente, è possibile fornire una grande quantità di energia che verrà inviata ai consumatori.

Collegamento bibliografico

Kuznetsov DA OPPORTUNITÀ DI SVILUPPO DELLA MODERNA ENERGIA FULMINANTE // Bollettino Scientifico Internazionale degli Studenti. - 2017. - N. 4-6.;
URL: http://eduherald.ru/ru/article/view?id=17585 (data di accesso: 15/06/2019). Portiamo alla vostra attenzione le riviste pubblicate dalla casa editrice "Accademia di Storia Naturale"

I temporali sono scariche di elettricità atmosferica sotto forma di fulmini, accompagnate da tuoni.

Un temporale è uno dei fenomeni più maestosi nell'atmosfera. Fa un'impressione particolarmente forte quando passa, come si suol dire, "proprio sopra la tua testa". Il fulmine segue il fulmine contemporaneamente ai lampi in caso di vento di burrasca e pioggia battente.

Il tuono è una specie di esplosione d'aria, quando sotto l'influenza dell'alta temperatura del fulmine (circa 20.000°) si espande istantaneamente e poi si contrae raffreddandosi.

Il fulmine lineare è un'enorme scintilla elettrica lunga diversi chilometri. Il suo aspetto è accompagnato da uno schiocco assordante (tuono).

Da molto tempo gli scienziati osservano attentamente e cercano di studiare i fulmini. La sua natura elettrica è stata scoperta dal fisico americano W. Franklin e dal naturalista russo M. V. Lomonosov.

Quando si forma una nuvola potente con grandi gocce di pioggia, correnti d'aria ascendenti forti e irregolari iniziano a schiacciare le gocce di pioggia nella sua parte inferiore. Le particelle di goccioline esterne separate portano una carica negativa e il nucleo rimanente è caricato positivamente. Piccole goccioline vengono facilmente trasportate verso l'alto dal flusso d'aria e caricano gli strati superiori della nuvola di elettricità negativa; grandi goccioline si raccolgono sul fondo della nuvola e si caricano positivamente. La forza della scarica del fulmine dipende dalla forza del flusso d'aria. Questo è lo schema di elettrificazione del cloud. In realtà, questo processo è molto più complicato.

I fulmini spesso provocano incendi, distruggono edifici, danneggiano le linee elettriche, interrompono il movimento dei treni elettrici. Per combattere gli effetti dannosi dei fulmini, è necessario "catturarlo" e studiarlo attentamente in laboratorio. Non è facile da fare: dopotutto, i fulmini rompono l'isolamento più forte e gli esperimenti con esso sono pericolosi. Tuttavia, gli scienziati affrontano brillantemente questo compito. Per catturare i fulmini, nei laboratori di fulmini di montagna, viene installata un'antenna lunga fino a 1 km tra le sporgenze delle montagne o tra una montagna e gli alberi da laboratorio. I fulmini colpiscono tali antenne.

Dopo aver colpito il collettore di corrente, il fulmine entra nel laboratorio lungo il cavo, passa attraverso dispositivi di registrazione automatica e si getta immediatamente nel terreno. Gli automi fanno sembrare i fulmini "firmare" sulla carta. Quindi è possibile misurare la tensione e la corrente dei fulmini, la durata della scarica elettrica e molto altro.

Si è scoperto che il fulmine ha una tensione di 100 o più milioni di volt e la corrente raggiunge i 200 mila ampere. Per fare un confronto, segnaliamo che nelle linee di trasmissione dell'energia elettrica vengono utilizzate tensioni di decine e centinaia di migliaia di volt e l'intensità della corrente è espressa in centinaia e migliaia di ampere. Ma in un lampo la quantità di elettricità è piccola, poiché la sua durata è solitamente calcolata in piccole frazioni di secondo. Basterebbe un fulmine per alimentare una sola lampadina da 100 watt al giorno.

Tuttavia, l'uso di "acchiappasogni" fa aspettare gli scienziati per i fulmini e non sono così frequenti. Per la ricerca, è molto più conveniente creare fulmini artificiali nei laboratori. Con l'aiuto di attrezzature speciali, gli scienziati sono riusciti a ottenere una tensione elettrica fino a 5 milioni di volt per un breve periodo. La scarica di elettricità ha dato scintille lunghe fino a 15 metri ed è stata accompagnata da uno schiocco assordante.

La fotografia aiuta a studiare i fulmini. Per fare ciò, in una notte buia, dirigere l'obiettivo della fotocamera su una nuvola temporalesca e lasciare la fotocamera aperta per un po'. Dopo un lampo, l'obiettivo della fotocamera è chiuso e l'immagine è pronta. Ma una tale fotografia non fornisce un'immagine dello sviluppo delle singole parti del fulmine, quindi vengono utilizzate speciali fotocamere rotanti. È necessario che il meccanismo del dispositivo durante le riprese ruoti abbastanza velocemente (1000-1500 giri al minuto), quindi le singole parti del fulmine appariranno sull'immagine. Mostreranno in quale direzione e con quale velocità si è sviluppata la scarica.

Esistono diversi tipi di fulmini

Un fulmine piatto ha l'aspetto di un lampo elettrico sulla superficie delle nuvole.

Il fulmine lineare è una gigantesca scintilla elettrica, molto sinuosa e con numerose appendici. La lunghezza di tale fulmine è di 2-3 km, ma può arrivare fino a 10 km o più. Il fulmine lineare ha un grande potere. Spacca alberi ad alto fusto, a volte infetta le persone e spesso provoca incendi quando colpisce strutture in legno.

Fulmine impreciso - fulmine punteggiato luminoso che corre sullo sfondo delle nuvole. Questa è una forma molto rara di fulmine.

Il fulmine a razzo si sviluppa molto lentamente, la sua scarica dura 1-1,5 secondi.

La forma più rara di fulmine è il fulmine globulare. È una massa luminosa rotonda. È stato osservato un fulmine globulare delle dimensioni di un pugno e persino una testa all'interno e in un'atmosfera libera fino a 20 m di diametro Di solito, il fulmine globulare scompare senza lasciare traccia, ma a volte esplode con un terribile schianto. Quando appare un fulmine globulare, si sente un fischio o un ronzio, sembra bollire, spargendo scintille; dopo la sua scomparsa, la foschia rimane spesso nell'aria. La durata del fulmine globulare va da un secondo a diversi minuti. Il suo movimento è associato alle correnti d'aria, ma in alcuni casi si muove autonomamente. I fulmini globulari si verificano durante forti temporali.

I fulmini globulari si verificano sotto l'influenza di una scarica di fulmini lineare, quando nell'aria si verificano ionizzazione e dissociazione del volume dell'aria ordinaria. Entrambi questi processi sono accompagnati dall'assorbimento di un'enorme quantità di energia. Il fulmine globulare, in sostanza, non ha diritto di essere chiamato fulmine: in fondo è solo aria calda e carica di energia elettrica. Un mucchio di aria carica cede gradualmente la sua energia agli elettroni liberi degli strati d'aria circostanti. Se la palla cede la sua energia al bagliore, semplicemente scompare: torna nell'aria normale. Quando lungo il percorso la palla incontra delle sostanze che agiscono come stimolanti, esplode. Tali agenti patogeni possono essere ossidi di azoto e carbonio sotto forma di fumi, polvere, fuliggine, ecc.

La temperatura del fulmine globulare è di circa 5000°. È stato anche calcolato che l'energia di un'esplosione della sostanza del fulmine globulare è 50-60 volte superiore all'energia di un'esplosione di polvere senza fumo.

Durante i forti temporali, ci sono molti fulmini. Così, durante un temporale, un osservatore ha contato 1.000 fulmini in 15 minuti. Durante un temporale in Africa sono stati registrati 7mila fulmini all'ora.

Per proteggere edifici e altre strutture dai fulmini, viene utilizzato un parafulmine o, come viene ora chiamato correttamente, un parafulmine. Questa è un'asta di metallo collegata a un filo con messa a terra sicura.

Per proteggerti dai fulmini, non sostare sotto gli alberi ad alto fusto, specialmente quelli in piedi da soli, poiché spesso i fulmini li colpiscono. La quercia è molto pericolosa in questo senso, perché le sue radici affondano nel terreno. Mai, non nasconderti nei pagliai e nei covoni. In un campo aperto, specialmente in luoghi elevati, durante un forte temporale, una persona che cammina corre il grave pericolo di essere colpita da un fulmine. In questi casi, si consiglia di sedersi per terra e attendere la tempesta.

Prima che inizi un temporale, è necessario eliminare le correnti d'aria nella stanza e chiudere tutti i camini. Nelle zone rurali, non dovresti parlare al telefono, specialmente durante forti temporali. Di solito, i nostri centralini telefonici rurali smettono di connettersi in questo momento. Le antenne radio devono essere sempre collegate a terra durante i temporali.

Se si verifica un incidente - qualcuno sarà colpito da un fulmine, è necessario fornire immediatamente alla vittima il primo soccorso (respirazione artificiale, infusi speciali, ecc.). In alcuni luoghi c'è il pregiudizio dannoso che si possa aiutare una persona colpita da un fulmine seppellendo il proprio corpo nel terreno. In nessun caso questo dovrebbe essere fatto: una persona colpita da un fulmine ha bisogno soprattutto di un maggiore flusso d'aria al corpo.

Proprio sul complesso - Fonti di energia - Temporali (fulmini)

• Galleria di immagini, immagini, foto.
• Temporali e fulmini come fonti di energia: basi, opportunità, prospettive, sviluppo.
• Fatti interessanti, informazioni utili.
• Green news - Temporali e fulmini come fonti di energia.
• Collegamenti a materiali e fonti - Fonti energetiche - Temporali (fulmini).