Kaip pasisemti energijos iš žaibo. Alternatyvūs energijos šaltiniai

Viena pirmųjų įmonių, pradėjusių naudoti energiją iš perkūnijos debesų, buvo amerikiečių kompanija Alternative Energy Holdings. Ji pasiūlė būdą panaudoti laisvą energiją renkant ir panaudojant ją, atsirandančią dėl perkūnijos debesų elektros iškrovų. Eksperimentinė sąranka buvo pradėta 2007 m. ir buvo vadinama „žaibo surinkėju“. Kuriant ir tiriant perkūniją yra didžiulės energijos sankaupos, kurias amerikiečių kompanija pasiūlė panaudoti kaip elektros šaltinį.

žaibo elektrinė

Žaibo jėgainė iš tikrųjų yra klasikinė elektrinė, kuri žaibo energiją paverčia elektra. Šiuo metu žaibo galia yra aktyviai tyrinėjama ir gali būti, kad artimiausiu metu kartu su kitomis švarios energijos elektrinėmis gausiai atsiras žaibo jėgainių.

Žaibas kaip žaibo bangų šaltinis

Perkūnija – tai elektros iškrovos, kurios dideliais kiekiais kaupiasi debesyse. Dėl oro srovių perkūnijos debesyse kaupiasi ir išsiskiria teigiami ir neigiami krūviai, nors klausimai šia tema vis dar tiriami.

Viena iš plačiai paplitusių prielaidų dėl elektros krūvių susidarymo debesyse yra dėl to, kad šis fizinis procesas vyksta pastoviame elektriniame žemės lauke, kurį eksperimentų metu atrado M.V.Lomonosovas.

Ryžiai. 3.1.

Mūsų planeta visada turi neigiamą krūvį, o elektrinio lauko stipris šalia žemės paviršiaus yra apie 100 V/m. Jis atsiranda dėl žemės krūvių ir mažai priklauso nuo metų bei paros laiko ir yra beveik vienodas bet kuriame žemės paviršiaus taške. Žemę supantis oras turi laisvųjų krūvių, kurie juda Žemės elektrinio lauko kryptimi. Kiekviename kubiniame oro centimetre netoli žemės paviršiaus yra apie 600 porų teigiamai ir neigiamai įkrautų dalelių. Didėjant atstumui nuo žemės paviršiaus, įkrautų dalelių tankis ore didėja. Prie žemės oro laidumas mažas, tačiau 80 km atstumu nuo žemės paviršiaus jis padidėja 3 milijardus kartų ir pasiekia gėlo vandens laidumą.

Taigi pagal elektrines savybes Žemė su supančia atmosfera gali būti pavaizduota kaip kolosalinių matmenų sferinis kondensatorius, kurio plokštės yra Žemė ir laidus oro sluoksnis, esantis 80 km atstumu nuo Žemės paviršiaus. Izoliacinis sluoksnis tarp šių plokščių yra mažai elektrai laidus 80 km storio oro sluoksnis. Tarp tokio kondensatoriaus plokščių įtampa yra apie 200 kV, o srovė, einanti veikiant šiai įtampai, yra 1,4 kA. Kondensatoriaus galia apie 300 MW. Šio kondensatoriaus elektriniame lauke, nuo 1 iki 8 km atstumu nuo Žemės paviršiaus, susidaro perkūnijos debesys ir vyksta perkūnijos reiškiniai.

Žaibas, kaip elektros krūvių nešėjas, yra artimiausias elektros šaltinis, palyginti su kitais AES. Krūvis, kuris kaupiasi debesyse, turi kelių milijonų voltų potencialą, palyginti su Žemės paviršiumi. Žaibo srovės kryptis gali būti tiek iš žemės į debesį, esant neigiamam debesies krūviui (90% atvejų), tiek iš debesies į žemę (10% atvejų). Žaibo iškrovos trukmė vidutiniškai yra 0,2 s, retai iki 1 ... 1,5 s, impulso priekinio krašto trukmė yra nuo 3 iki 20 μs, srovė - keli tūkstančiai amperų, ​​iki 100 kA, galingas magnetinis laukas ir radijo bangos. Žaibai gali susidaryti ir dulkių audrų, sniego audrų, ugnikalnių išsiveržimų metu.

alternatyvios energijos žaibo elektrinė

Žaibo elektrinės veikimo principas

Remiantis tuo pačiu procesu kaip ir kitos elektrinės: šaltinio energijos pavertimas elektros energija. Tiesą sakant, žaibas turi tą pačią elektros energiją, tai yra, nieko nereikia konvertuoti. Tačiau minėti „standartinės“ žaibo išlydžio parametrai yra tokie dideli, kad jei ši elektra pateks į tinklą, visa įranga tiesiog sudegs per kelias sekundes. Todėl į sistemą įvedami galingi kondensatoriai, transformatoriai ir įvairių tipų keitikliai, priderinant šią energiją prie reikiamų naudojimo sąlygų elektros tinkluose ir įrenginiuose.

Žaibo elektrinės privalumai ir trūkumai

Žaibo elektrinių privalumai:

Žemės-jonosferos superkondensatorius nuolat įkraunamas naudojant atsinaujinančius energijos šaltinius – saulę ir radioaktyviuosius žemės plutos elementus.

Žaibo jėgainė į aplinką neišskiria teršalų.

Žaibo stočių įranga nekrenta į akis. Balionai yra per aukšti, kad juos būtų galima pamatyti plika akimi. Norėdami tai padaryti, jums reikia teleskopo arba žiūronų.

Žaibo jėgainė gali nuolat generuoti energiją, jei kamuoliai laikomi ore.

Žaibo elektrinių trūkumai:

Žaibo elektrą, kaip ir saulės ar vėjo energiją, sunku kaupti.

Aukšta įtampa žaibo sistemose gali būti pavojinga dirbančiam personalui.

Bendras elektros energijos kiekis, kurį galima gauti iš atmosferos, yra ribotas.

Geriausiu atveju žaibo galia gali būti tik nežymus kitų energijos šaltinių priedas.

Taigi žaibo energija šiuo metu yra gana nepatikima ir pažeidžiama. Tačiau tai nesumažina jo svarbos pereinant prie AIE. Kai kurios planetos sritys yra prisotintos palankiomis sąlygomis, kurios gali žymiai tęsti perkūnijos tyrimą ir iš jų gaminti reikalingą elektros energiją.

Šiandien visas pasaulis aprūpinamas elektra deginant anglį ir dujas (iškastinį kurą), išnaudojant vandens srautą ir kontroliuojant branduolinę reakciją. Šie metodai yra gana veiksmingi, tačiau ateityje turėsime jų atsisakyti, pasukdami tokia kryptimi kaip alternatyvi energija.

Didžioji šio poreikio dalis kyla dėl to, kad iškastinis kuras yra ribotas. Be to, tradiciniai elektros gamybos būdai yra vienas iš aplinkos taršos veiksnių. todėl pasauliui reikia „sveikos“ alternatyvos.

Siūlome savo versiją netradicinių energijos gamybos būdų TOP, kuris ateityje gali tapti įprastinių elektrinių pakaitalu.

7 vieta. Paskirstyta energija

Prieš svarstydami apie alternatyvius energijos šaltinius, paanalizuokime vieną įdomią koncepciją, kuri ateityje gali pakeisti energetikos sistemos struktūrą.

Šiandien elektra gaminama didelėse stotyse, perduodama į skirstomuosius tinklus ir pristatoma į namus. Paskirstytas metodas reiškia laipsnišką centralizuotos elektros gamybos atsisakymas. Tai galima pasiekti statant mažus energijos šaltinius arti vartotojo ar vartotojų grupės.

Kaip energijos šaltiniai gali būti naudojami:

• mikroturbininės elektrinės;
• dujų turbinų jėgainės;
• garo katilai;
• saulės elementai;
• vėjo malūnai;
• šilumos siurbliai ir kt.

Tokios mini elektrinės namams bus prijungtos prie bendro tinklo. Ten tekės energijos perteklius, o prireikus elektros tinklas galės kompensuoti energijos trūkumą, pavyzdžiui, kai dėl debesuoto oro prasčiau dirbs saulės baterijos.

Tačiau šios koncepcijos įgyvendinimas šiandien ir artimiausioje ateityje yra mažai tikėtinas, jei kalbėtume apie pasaulinį mastą. Taip yra visų pirma dėl didelių išlaidų pereinant nuo centralizuotos prie paskirstytos energijos.

6 vieta. Perkūnijos energija

Kam gaminti elektrą, kai ją galima tiesiog „pagauti“ iš oro? Vidutiniškai vienas žaibo smūgis yra 5 milijardai J energijos, o tai prilygsta 145 litrų benzino sudeginimui. Teoriškai žaibo elektrinės kartais sumažins elektros kainą.

Viskas atrodys taip: stotys yra regionuose, kuriuose yra padidėjęs perkūnijos aktyvumas, „renka“ iškrovas ir kaupia energiją. Po to energija tiekiama į tinklą. Galite pagauti žaibą milžiniškų žaibolaidžių pagalba, tačiau pagrindinė problema išlieka – sukaupti kuo daugiau žaibo energijos per sekundės dalį. Šiuo metu superkondensatoriai ir įtampos keitikliai yra būtini, tačiau ateityje gali atsirasti subtilesnis metodas.

Jei kalbame apie elektrą „iš oro“, negalime prisiminti laisvos energijos formavimo šalininkų. Pavyzdžiui, vienu metu Nikola Tesla neva pademonstravo prietaisą elektros srovei gauti iš eterio automobilio eksploatavimui.

5 vieta. Deginant atsinaujinantį kurą

Vietoj anglies elektrinės gali deginti vadinamąsias " biokuro “. Tai perdirbtos augalinės ir gyvūninės žaliavos, organizmų atliekos ir kai kurios organinės kilmės pramoninės atliekos. Pavyzdžiui, įprastos malkos, medžio drožlės ir biodyzelinas, kurio galima rasti degalinėse.

Energetikos sektoriuje dažniausiai naudojamos medienos drožlės. Jis surenkamas kirtimo ar medienos apdirbimo metu. Po malimo jis suspaudžiamas į kuro granules ir tokia forma siunčiamas į šilumines elektrines.

Iki 2019 metų Belgijoje turėtų būti baigtos didžiausios biokuru veiksiančios elektrinės statybos. Remiantis prognozėmis, jis turės pagaminti 215 MW elektros energijos. To užtenka 450 000 namų.

Įdomus faktas! Daugelis šalių praktikuoja vadinamojo „energetinio miško“ auginimą – medžius ir krūmus, kurie geriausiai atitinka energijos poreikius.

Ar alternatyvi energetika vystysis biokuro kryptimi, kol kas mažai tikėtina, nes yra perspektyvesnių sprendimų.

4 vieta. Potvynių ir bangų jėgainės

Tradicinės hidroelektrinės veikia tokiu principu:

1. Vandens slėgis tiekiamas į turbinas.
2. Turbinos pradeda suktis.
3. Sukimasis perduodamas generatoriams, kurie gamina elektros energiją.

Hidroelektrinės statyba yra brangesnė už šiluminę ir įmanoma tik vietose, kuriose yra didelių vandens energijos atsargų. Tačiau pagrindinė problema – žala ekosistemoms dėl būtinybės statyti užtvankas.

Potvynių ir atoslūgių jėgainės veikia panašiu principu, tačiau naudoti atoslūgių ir srautų galią energijai generuoti.

„Vandens“ alternatyvios energijos rūšys apima tokią įdomią kryptį kaip bangų energija. Jos esmė susiveda į elektros generavimą naudojant vandenyno bangų energiją, kuri yra daug didesnė nei potvynių. Galingiausia bangų elektrinė šiandien yra Pelamis P-750 , kuris generuoja 2,25 MW elektros energijos.

Siūbuodami ant bangų šie didžiuliai konvektoriai („gyvatės“) sulinksta, dėl to viduje pradeda judėti hidrauliniai stūmokliai. Jie pumpuoja alyvą per hidraulinius variklius, kurie savo ruožtu suka elektros generatorius. Gauta elektra į krantą tiekiama kabeliu, kuris nutiestas išilgai dugno. Ateityje konvektorių skaičius bus padidintas ir stotis galės generuoti iki 21 MW.

3 vieta. Geoterminės stotys

Alternatyvi energija gerai išvystyta geotermine kryptimi. Geoterminės stotys gamina elektros energiją faktiškai konvertuodamos žemės energiją, tiksliau, požeminių šaltinių šiluminę energiją.

Tokių elektrinių yra keletas tipų, tačiau visais atvejais jos yra pagrįstos tuo pačiu veikimo principas: garai iš požeminio šaltinio kyla per šulinį ir suka turbiną, prijungtą prie elektros generatoriaus. Šiandien įprasta praktika, kai vanduo į požeminį rezervuarą pumpuojamas į didelį gylį, kur veikiamas aukštų temperatūrų jis išgaruoja ir spaudžiamas garų pavidalu patenka į turbinas.

Vietovės, kuriose yra daug geizerių ir atvirų terminių šaltinių, kurie įkaista dėl vulkaninės veiklos, geriausiai tinka geoterminei energijai.

Taigi, Kalifornijoje yra visas geoterminis kompleksas, vadinamas " Geizeriai “. Ji vienija 22 stotis, gaminančias 955 MW. Energijos šaltinis šiuo atveju yra 13 km skersmens magmos kamera 6,4 km gylyje.

2 vieta. vėjo jėgainės

Vėjo energija yra vienas populiariausių ir perspektyviausių elektros energijos šaltinių.

Vėjo generatoriaus veikimo principas yra paprastas:

• ašmenys sukasi veikiami vėjo jėgos;
• sukimasis perduodamas generatoriui;
• generatorius gamina kintamąją srovę;
• Gauta energija dažniausiai kaupiama baterijose.

Vėjo generatoriaus galia priklauso nuo menčių tarpatramio ir jo aukščio. Todėl jie įrengiami atvirose vietose, laukuose, kalvose ir pajūrio zonoje. Efektyviausiai veikia instaliacijos su 3 peiliais ir vertikalia sukimosi ašimi.

Įdomus faktas! Tiesą sakant, vėjo energija yra saulės energijos rūšis. Tai paaiškinama tuo, kad vėjai kyla dėl netolygaus žemės atmosferos ir paviršiaus kaitinimo saulės spinduliais.

Norint pagaminti vėjo malūną, nereikia gilių inžinerijos žinių. Taigi daugelis meistrų galėtų sau leisti atsijungti nuo bendrojo elektros tinklo ir pereiti prie alternatyvios energijos.

Vestas V-164 yra galingiausia vėjo turbina šiandien. Jis generuoja 8 MW.

Pramoniniu mastu elektros energijai gaminti naudojami vėjo jėgainės, kurias sudaro daugybė vėjo malūnų. Didžiausia elektrinė yra Alta įsikūręs Kalifornijoje. Jo galia yra 1550 MW.

1 vieta. Saulės elektrinės (SPP)

Saulės energija turi didžiausias perspektyvas. Saulės spinduliuotės konvertavimo fotoelementų pagalba technologija kasmet tobulėja ir tampa vis efektyvesnė.

Rusijoje saulės energija yra gana menkai išvystyta. Tačiau kai kurie regionai šioje pramonėje rodo puikius rezultatus. Paimkime, pavyzdžiui, Krymą, kur veikia kelios galingos saulės elektrinės.

Gali vystytis ateityje kosminė energija. Tokiu atveju saulės elektrinės bus statomos ne žemės paviršiuje, o mūsų planetos orbitoje. Svarbiausias šio požiūrio privalumas yra tas, kad fotovoltinės plokštės galės gauti daug daugiau saulės šviesos, nes. tam netrukdys atmosfera, oras ir metų laikai.

Išvada

Alternatyvioji energija turi keletą perspektyvių sričių. Jos laipsniškas vystymasis anksčiau ar vėliau pakeis tradicinius elektros gamybos būdus. Ir nebūtina, kad tik viena iš išvardintų technologijų bus naudojama visame pasaulyje. Norėdami sužinoti daugiau apie tai, žiūrėkite žemiau esantį vaizdo įrašą.

Paprastai žmonės, kalbėdami apie alternatyvią energiją, turi omenyje įrenginius, skirtus elektros energijai gaminti iš atsinaujinančių šaltinių – saulės ir vėjo. Visa tai statistika neįtraukia elektros energijos kūrimo hidroelektrinėse, stotyse, naudojančiose jūros ir vandenynų potvynių energiją, taip pat geoterminėse elektrinėse. Nors šie energijos šaltiniai taip pat laikomi atsinaujinančiais. Tačiau jie yra klasikiniai, daug metų naudojami pramoniniu mastu.

Alternatyviu energijos šaltiniu laikomas atsinaujinantis išteklius, jis pakeičia klasikinius energijos šaltinius, veikiančius naudojant naftą, išgaunamas gamtines dujas ir anglį, kurios degdamos į atmosferą išskiria anglies dvideginį, o tai prisideda prie šiltnamio efekto stiprėjimo ir visuotinio atšilimo. .
Pagrindinė alternatyvių energijos šaltinių paieškos priežastis – būtinybė ją gauti iš atsinaujinančių arba praktiškai neišsenkančių gamtos išteklių ir reiškinių energijos. Be kita ko, galima atsižvelgti į ekologiškumą ir ekonomiškumą.

Pagrindiniais energijos šaltiniais tokio tipo sistemoms laikoma Saulės energija, vėjas ir natūrali žemės paviršiaus dirvožemio būklė (žemės šaltinio šilumos siurbliams). Naudodami atsinaujinančius energijos šaltinius darome didelę įtaką ekologijai ir energetikos krizei Žemėje, taip pat gauname autonomiją nuo įprastų energijos rūšių, sutaupome daug išlaidų ir pasitikime ateitimi.

Alternatyvios energijos pramonė

Saulės energija

Saulės elektrinės yra vienos iš labiausiai paplitusių planetoje, veikia daugiau nei 80 pasaulio šalių ir naudoja neišsenkamą energijos šaltinį – saulės šviesą.
Gaminant elektros energiją, o prireikus ir šilumą gyvenamosioms patalpoms šildyti bei tiekti šiltą vandenį, jie praktiškai nedaro žalos aplinkai.

Saulės energija labai priklauso nuo oro ir paros laiko: debesuotą dieną, o ypač naktį, elektros negalima gauti. Turime įsigyti įkraunamų baterijų, kurios padaugina saulės baterijų įrengimo, pavyzdžiui, šalyje, kainą ir sukuria nepalankias aplinkai akimirkas dėl būtinybės išmesti tokias pat panaudotas baterijas.
Be fotovoltinių elementų ir fotobaterijų, taip pat plačiai naudojami saulės kolektoriai ir saulės vandens šildytuvai, jie naudojami tiek vandens šildymui šildymui, tiek elektros energijos gamybai.
Vokietija, Japonija ir Ispanija laikomos saulės energijos populiarinimo lyderėmis. Aišku, kad čia pranašumą turi pietinės jėgos, kur saulė kaitriai apšviečia praktiškai ir žiemą, ir vasarą.

Vėjo energija

Vėjo energija priskiriama prie atsinaujinančios energijos, nes ji laikoma Saulės veiklos pasekmė. Vėjo energija laikoma klestinčia pramone. 2014 metų pradžioje bendra visų vėjo jėgainių galia siekė apie 320 gigavatų!
Pasaulio vėjo energijos gamybos lyderių penketukas yra Kinija, JAV, Vokietija, Danija ir Portugalija.
Čia vėlgi beveik viskas priklauso nuo oro sąlygų: vienose valstijose vėjas nenurimsta nė akimirkos, kitose – priešingai – didžiąją laiko dalį būna ramus.

Vėjo energija turi ir reikšmingų privalumų, ir vienodai reikšmingų trūkumų. Palyginti su saulės baterijomis, „vėjo malūnai“ yra pigūs ir nepriklauso nuo paros laiko, todėl dažnai sutinkami priemiesčio zonose. Vėjo turbinoms yra tik vienas reikšmingas minusas – jos gana triukšmingos. Tokios įrangos įrengimą teks derinti ne tik su artimaisiais, bet ir su šalia esančių namų gyventojais.

geotermine energija

Vulkaninio aktyvumo zonose, kur gruntinis vanduo gali būti įkaitintas aukščiau virimo temperatūros, optimalu statyti geotermines šilumines elektrines (GeoTPP).
Jis naudojamas tiek vandens šildymui, tiek elektrai gaminti. Geoterminės elektrinės didžiąją dalį elektros pagamina Centrinėje Amerikoje, Filipinuose, Islandijoje; Islandija, be kita ko, yra galios, kurioje terminis vanduo plačiai naudojamas šildymui ir šildymui, pavyzdys.

Didelis geoterminės energijos pliusas – jos tikrasis neišsemiamumas ir absoliuti nepriklausomybė nuo aplinkos sąlygų, paros ir metų laiko.
Yra šios pagrindinės žemės gelmių šilumos panaudojimo galimybės. Vanduo arba vandens ir garų mišinys, priklausomai nuo jų temperatūros, gali būti nukreipiamas karšto vandens tiekimui ir šilumos tiekimui, elektros gamybai arba visiems šiems tikslams iš karto. Aukštos temperatūros artimo vulkaninio regiono ir sausų uolienų šilumą pageidautina panaudoti elektros gamybai ir šilumos tiekimui. Stoties konstrukcija priklauso nuo to, koks geoterminės energijos šaltinis naudojamas.
Pagrindinė problema, kylanti naudojant požeminius terminius vandenis, yra pakartotinio vandens (tradiciškai išnaudoto) įtekėjimo (įleidimo) ciklo į požeminį vandeningąjį sluoksnį poreikis. Terminiuose vandenyse yra daug įvairių toksiškų metalų druskų (pavyzdžiui, boro, švino, cinko, kadmio, arseno) ir cheminių junginių (amoniako, hidroksibenzeno), o tai neleidžia šiems vandenims patekti į natūralias vandens sistemas, esančias paviršiuje.

Alternatyvi hidroenergija

Nestandartinis planetos vandens išteklių naudojimas energijos gamybai apima trijų tipų jėgaines: bangų, potvynių ir krioklio. Tuo pačiu metu pirmieji laikomi perspektyviausiais: vidutinė pasaulio vandenyno bangų galia yra 15 kW vienam metrui, o kai bangos aukštis viršija du metrus, didžiausia galia gali siekti net 80 kW / m.
Pagrindinis bangų jėgainių bruožas yra sunkumas paversti bangų judėjimą „aukštyn ir žemyn“ į generatoriaus disko sukimąsi, tačiau šiuolaikiniai pokyčiai pamažu randa šios problemos sprendimus.

Potvynių ir atoslūgių jėgainės turi žymiai mažiau galios nei bangų jėgainės, tačiau jas daug lengviau ir patogiau statyti jūrų pakrantės zonoje. Mėnulio ir Saulės gravitacinės jėgos du kartus per dieną pakeičia vandens lygį jūroje (skirtumas gali siekti 2 dešimtis metrų), todėl potvynių ir atoslūgių energiją galima panaudoti elektros gamybai.

biokuro

Biokuras – kuras iš augalinių ar gyvulinių žaliavų, iš organizmų atliekų arba organinių pramoninių atliekų. Yra skystas biokuras (vidaus degimo varikliams, pvz., etanolis, metanolis, biodyzelinas), kietasis biokuras (malkos, briketai, kuro granulės, medžio drožlės, žolė, lukštai) ir dujinis (sintetinės dujos, biodujos, vandenilis).
Skystas, kietas ir dujinis biokuras gali pakeisti ne tik įprastus elektros energijos šaltinius, bet ir kurą. Skirtingai nuo naftos ir gamtinių dujų, kurių negalima išgauti, biokuras gali būti gaminamas sintetinėmis sąlygomis.

Perspektyva yra skystam ir dujiniam biokurui: biodyzelinui, bioetanoliui, biodujoms ir sintezės dujoms. Visi jie gaminami iš daug cukraus ar riebalų turinčių augalų: cukranendrių, kukurūzų ir net jūrinio fitoplanktono. Pastarasis variantas turi begalines galimybes: vandens augalų auginimas sintetinėmis sąlygomis nėra sudėtingas verslas.

Perkūnijos energija

Žaibas laikomas itin nepatikimu energijos šaltiniu, nes iš anksto nuspėti, kur ir kaip greitai įvyks perkūnija, neįmanoma.
Kita žaibo energijos problema yra ta, kad žaibo išlydis trunka tik sekundę ir dėl to jo energija turi būti sukaupta gana greitai. Norint pasiekti norimą rezultatą, reikalingi masyvūs ir brangūs kondensatoriai. Be kita ko, gali būti naudojamos skirtingos virpesių sistemos su antros ir trečios šeimų grandinėmis, kur galima derinti apkrovą su vidine generatoriaus varža.

Žaibas laikomas sudėtingu elektriniu procesu ir skirstomas į keletą tipų: neigiamą – besikaupiantį apatinėje debesies dalyje ir teigiamą – besikaupiantį viršutinėje debesies dalyje. Į tai taip pat reikėtų atsižvelgti kuriant žaibo imtuvus.
Pasak mokslininkų, viena galinga perkūnija išskiria maždaug tiek energijos, kiek vidutinis JAV žmogus suvartoja per 20 minučių.

Vandenilio energija

Alternatyvios energijos rūšis, pagrįsta vandenilio, kaip žmonių, transporto infrastruktūros ir įvairių gamybos sričių energijos kaupimo, transportavimo ir vartojimo priemone, naudojimu. Vandenilis pasirinktas ne veltui, bet kadangi jis yra labiausiai paplitęs elementas žemės paviršiuje ir kosmose, vandenilio degimo šiluma yra didesnė, o deguonies degimo produktas yra vanduo (kuris vėl patenka į vandenilio energijos cirkuliacija).

Šiandien vandenilio gamybai reikės daugiau energijos, nei galima gauti jį naudojant, todėl jo negalima laikyti energijos šaltiniu. Tai laikoma tik energijos kaupimo ir tiekimo priemone.
Tačiau kyla ir didelis masinės vandenilio gamybos pavojus, nes jei vandenilis nutekės iš baliono ar kitų talpyklų, lengvesnių už orą, jis negrįžtamai išeis iš Žemės atmosferos, o tai, masiškai taikant technologijas, gali sukelti visuotinis vandens praradimas, jei vandenilis gaminamas elektrolizės būdu.

kosminė energija

Jis numato saulės energijos naudojimą elektrai gaminti iš žemės orbitoje esančių elektrinių arba Mėnulyje, iš kurios elektra bus perduodama į žemę mikrobangų spinduliuotės pavidalu. Gali prisidėti prie visuotinio atšilimo. Vis dar nepritaikyta.

2012 m. alternatyvioji energija (išskyrus hidroenergiją) sudarė 5,1% visos žmonijos suvartojamos energijos.

1

Perkūnijos energija – tai metodas, kurio pagrindu energija gaunama fiksuojant ir nukreipiant žaibo energiją į elektros tinklus. Ši energijos rūšis naudoja atsinaujinančius energijos šaltinius. Žaibas yra didelė elektros kibirkštis, atsirandanti atmosferoje. Remiantis mokslininkų vertinimais, nustatyta, kad kas sekundę įvyksta vidutiniškai 100 žaibų. Maždaug ketvirtadalis visų žaibų trenkia į žemę. Tyrimai parodė, kad paprastai vidutinis žaibo ilgis bus apie 2,5 km, yra iškrovų, kurios gali sklisti iki 20 km atstumu. Jeigu įrengiate žaibosaugos stotį, kur žaibas laikomas privačiu reiškiniu, tuomet yra galimybių gauti didelį kiekį energijos, kurią sunaudos vartotojai.

perkūnijos energija

alternatyvių energijos šaltinių

elektros

1. Lvovičius I.Ya. Alternatyvūs energijos šaltiniai& / I.Ya. Lvovičius, S.N. Mokhnenko, A.P. Preobraženskis // Voronežo valstybinio technikos universiteto biuletenis. 2011. V. 7. Nr. 2. S. 50-52.

2. Lvovičius I.Ya. Alternatyvūs energijos šaltiniai& / I.Ya. Lvovičius, S.N. Mokhnenko, A.P. Preobraženskis // Vyriausiasis mechanikas. 2011. Nr. 12. S. 45-48.

3. Mokhnenko S.N. Alternatyvūs energijos šaltiniai / S.N. Mokhnenko, A.P. Preobraženskis // Mokslinių atradimų pasaulyje. 2010. Nr.6-1. 153-156 p.

4. Oleinik D.Yu. Šiuolaikinės alternatyvios energijos problemos / D.Yu. Oleinik, K.V. Kaidakova, A.P. Preobraženskis // Voronežo aukštųjų technologijų instituto biuletenis. 2012. Nr. 9. S. 46-48.

5. Boluchevskaya O.A. Šiuolaikinės aplinkos saugos problemos / O.A. Boluchevskaya, V.N. Filipova & // Šiuolaikiniai socialinių problemų tyrimai. 2011. V. 5. Nr. 1. S. 147-148.

6. Preobraženskis A.P. Daugiakriterinio metodo taikymas analizuojant alternatyvių energijos šaltinių sistemą / A.P. Preobraženskis // Modeliavimas, optimizavimas ir informacinės technologijos. 2017. Nr.2(17). S. 11.

7. Shishkina Yu.M. Viešojo administravimo problemos / Yu.M. Šiškina, O.A. Boluchevskaya // Šiuolaikiniai socialinių problemų tyrimai. 2011. V. 6. Nr. 2. S. 241-242.

8. Nechaeva A.I. Dėl aplinkos užterštumo laipsnio vertinimo posistemio sukūrimo / A.I. Nechaeva& // Tarptautinis studentų mokslo biuletenis. 2016. Nr.3-2. S. 231.

9. Shcherbatykh S.S. Dėl aplinkos vertinimo posistemio sukūrimo / S.S. Shcherbatykh // Tarptautinis studentų mokslo biuletenis. 2016. Nr.3-2. 240-241 p.

10. Yakimenko A.I. Šiuolaikinių energijos šaltinių taikymas / A.I. Yakimenko& // Tarptautinis studentų mokslo biuletenis. 2016. Nr.3-2. S. 242.

Žmonija nuolat turi vartoti energiją – tai galima pastebėti nuo seniausių laikų. Energija reikalinga ne tik normaliam sudėtingos egzistuojančios visuomenės funkcionavimui, bet ir fizinei egzistencijai tarp bet kokių žmogaus organizmų.

Jei paanalizuotume žmonių visuomenės vystymosi ypatumus, pamatytume, kad jie daugiausia susiję su energijos gamyba ir naudojimu. Pastebima gana didelė energetinio potencialo įtaka tam, kaip diegiamos įvairios techninės naujovės, sunku įsivaizduoti plėtros galimybių realizavimą pramonės, mokslo, kultūros srityse nenaudojant žemiškų energijos išteklių. Remdamasi energijos naudojimu, žmonija turi galimybę susikurti vis patogesnes gyvenimo sąlygas, tuo tarpu smarkiai didėja atotrūkis tarp jų ir gamtos.

Matyti, kad procesai, susiję su įvairių metodų, susijusių su energijos išgavimu, kūrimu, atsirado dar senovėje, jau tada žmonės galėjo išmokti kurti ugnį ir esamomis sąlygomis vyksta kuro judėjimas. sudėtingos miesto sistemos.

Atsižvelgiant į tai, kad laikui bėgant yra galimybė išeikvoti gamtinio kuro išteklius (naftą, dujas ir kt.), atliekami darbai, susiję su alternatyvių energijos šaltinių paieška. Anot jų, galima pastebėti perkūnijos energijos galimybes.

Perkūnijos energija yra metodas, leidžiantis gauti energiją remiantis tuo, kad žaibo energija yra fiksuota ir nukreipiama į elektros tinklus. Ši energijos rūšis yra pagrįsta atsinaujinančiais energijos šaltiniais. Žaibas yra didelė elektros kibirkštis, atsirandanti atmosferoje. Dažniausiai tai galima stebėti per perkūniją. Žaibas gali būti vertinamas kaip ryškus šviesos blyksnis ir jį lydi griaustinis. Įdomu tai, kad žaibą galima stebėti ir kitose planetose: Jupiteryje, Veneroje, Saturne ir kt. Srovės vertė žaibo išlydžio metu gali siekti iki kelių dešimčių ir net šimtų tūkstančių amperų, ​​o įtampos vertė - iki milijonų voltų.

Tyrimai, susiję su žaibo elektrine prigimtimi, buvo atlikti amerikiečių fiziko B. Franklino darbuose, remiantis jo raida, buvo atlikti eksperimentai dėl elektros išgavimo iš griaustinio debesų. Franklinas 1750 m. paskelbė dokumentą, kuriame aprašomi eksperimentai naudojant aitvarus, paleistus per perkūniją.

Michailas Lomonosovas laikomas pirmosios hipotezės autoriumi, jos rėmuose buvo paaiškintas elektrifikacijos reiškinys perkūnijos debesyse. Kelių dešimčių kilometrų aukštyje klojasi laidūs atmosferos sluoksniai, jie buvo aptikti XX a. Remiantis skirtingų tyrimų metodų įtraukimu, tai taikoma ir kosmosui, yra galimybių tirti skirtingas atmosferos savybes.

Į atmosferos elektrą galima žiūrėti kaip į elektrinių reiškinių, vykstančių atmosferoje, rinkinį. Kai atliekami atmosferos elektros tyrimai, tuomet tiriamas elektrinis laukas atmosferoje, atsižvelgiama į jo jonizacijos ypatybes, elektros srovių charakteristikas ir kitas savybes. Dėl vietinių meteorologinių veiksnių įtakos yra įvairių atmosferos elektros apraiškų. Atmosferos elektros srityje stebima daugybė procesų tiek troposferos regione, tiek stratosferoje.

Su atmosferos elektra susijusias teorijas sukūrė mokslininkai Ch.Wilsonas ir Ya.I. Frenkelis. Remiantis Wilsono teorija, galima izoliuoti kondensatorių, jo plokštės yra Žemė ir jonosfera, o jų krūvis ateina iš griaustinio debesų. Atmosferos elektrinis laukas atsiranda dėl to, kad tarp kondensatoriaus plokščių atsiranda potencialų skirtumas. Remiantis Frenkelio teorija, yra galimybių paaiškinti atmosferos elektrinį lauką remiantis elektros reiškiniais, vykstančiais troposferos srityje.

Tyrimai rodo, kad daugeliu atvejų vidutinis žaibo ilgis siekia apie 2,5 km, galima sutikti iškrovų, kurios pasklinda iki 20 km atstumu.

Galima pastebėti tam tikrą žaibo klasifikaciją.

Aptarkime su antžeminiu žaibu susijusias savybes. Kai susidaro žemės žaibas, jį galima pavaizduoti kaip kelių etapų derinį. Pirmajam etapui tose srityse, kuriose elektrinis laukas pasiekia kritinę reikšmę, matomas smūginės jonizacijos reiškinys, jis pirmiausia susidaro dėl laisvųjų krūvių, juos visada galima stebėti aplinkiniame ore, dėl elektros lauke jie pasiekia didelius greičius žemės kryptimi ir dėl susidūrimų su orą formuojančiomis molekulėmis yra jonizuojami.

Jei atsižvelgsime į šiuolaikines idėjas, tada jonizacijos procesų įgyvendinimas atmosferoje, kai praeina išlydis, yra vykdomas, nes didelės energijos kosminė spinduliuotė - dalelės įtakoja, tuo tarpu galima pastebėti, kad skilimo įtampa ore mažėja lyginant. normaliomis sąlygomis. Tada susidaro elektronų lavinos, jos pavirs atitinkamomis gijomis elektros išlydžiose, kalba apie streamerius, tai gerai laidūs kanalai, dėl susiliejimo susidaro didelio laidumo kanalas.

Vyksta tokio lyderio judėjimas link žemės pagal laiptuotą modelį, jis pasiekia greitį, kuris bus keliasdešimt tūkstančių km/s, tada jo judėjimas sulėtėja, galima pastebėti, kad švytėjimas mažėja, tada prasideda kitas žingsnis. Vidutinio lyderio greičio iki žemės paviršiaus reikšmė bus apie 200 000 m/s. Prie žemės paviršiaus padidėja įtampa ir atsiranda atsako stulpelis, tada jis susijungia su lyderiu. Panaši žaibo charakteristika naudojama kuriant žaibolaidį.

Paskutiniame etape įvyksta pagrindinis žaibo išlydis, jis pasiekia srovių vertes iki šimtų tūkstančių amperų, ​​stebimas ryškumas, jis yra žymiai didesnis už lyderio ryškumą, be to, jo greičio vertė bus keliasdešimt km/m. Temperatūros vertė kanale, kuris priklauso pagrindinei kategorijai, siekia iki kelių tūkstančių laipsnių. Žaibo kanalo ilgio vertė daugiausia bus keli kilometrai.

Vidiniam debesies žaibui dažniausiai yra tik lyderio komponentai, jų ilgis bus nuo 1 iki 150 km. Kai žaibuoja, jie stebi elektrinio ir magnetinio lauko pokyčius bei radijo spinduliuotę, kalba apie atmosferą.

Daugiau nei prieš 20 metų buvo atrastas tam tikras žaibo tipas, vadinamas elfais, jie priklauso viršutiniams atmosferos sluoksniams. Tai yra dideli blyksniai-kūgiai, kurių skersmuo yra 400 km. Po tam tikro laiko buvo atrasti kiti tipai - purkštukai, kurie buvo pateikti kaip vamzdiniai kūgiai, turintys mėlyną spalvą, jų aukštis siekia 40–70 km.

Tyrėjų vertinimai parodė, kad vidutiniškai kas sekundę įvyksta apie 100 žaibų. Maždaug ketvirtadalis visų žaibų trenkia į žemės paviršių.

Žaibo išlydis gali būti laikomas elektros sprogimu ir tam tikrais atvejais panašus į detonacijos procesą. Dėl to atsiranda smūginė banga, jos atsiradimas pavojingas esant arti, gali pažeisti pastatus, medžius. Dideliais atstumais vyksta smūgio bangų išsigimimo į garso bangas procesas - girdimi griaustiniai.

Galite pažymėti vidutinį metinį dienų skaičių, kai perkūnija įvyksta kai kuriuose Rusijos miestuose: Archangelske - 16, Murmanske - 5, Sankt Peterburge - 18, Maskvoje - 27, Voroneže - 32, Rostove prie Dono - 27, Astrachanėje - 15, Samara - 26, Kazanė - 23, Jekaterinburgas - 26, Syktyvkaras - 21, Orenburgas - 22, Ufa - 29, Omskas - 26, Hantimansijskas - 17, Tomskas - 23, Irkutskas - 15, Jakutskas - 14, Petropavlovskas -Kamčiatskis - 0, Chabarovskas - 20, Vladivostokas - 9.

Yra tam tikra klasifikacija pagal perkūnijos debesis, kuri atliekama remiantis perkūnijos charakteristikomis, ir tokios charakteristikos daugiausia priklauso nuo meteorologinės aplinkos, kurioje vyksta perkūnijos vystymosi procesai. Vienaląsčių kamuolinių debesų atveju vystymosi procesai vyks, kai vėjas bus nedidelis ir slėgis kinta silpnai. Yra vietinių perkūnijų.

Debesų dydžiui būdinga, kad jie bus vidutiniškai apie 10 kilometrų, jų gyvenimo trukmė neviršija 1 valandos. Esant geram orui susiformavus kamuoliniam debesiui, pasirodo perkūnija. Dėl palankių sąlygų kamuoliniai debesys auga įvairiomis kryptimis.

Viršutinėse debesų dalyse formuojasi ledo kristalai, vėstant debesys virsta galingais kamuoliniais debesimis. Susidaro sąlygos krituliams iškristi. Tai bus kamuolinis debesis. Dėl garuojančių kritulių dalelių aplinkos ore stebimi aušinimo procesai. Brandos stadijoje debesyse vienu metu yra ir kylančios, ir besileidžiančios oro srovės.

Debesyse nykimo stadijoje vyrauja žemyn nukreipti srautai, o vėliau jie palaipsniui apima visą debesį. Labai dažnas perkūnijos tipas yra daugialąstės spiečiaus perkūnija. Jų dydžiai gali siekti nuo 10 iki 1000 kilometrų. Kelių ląstelių klasteryje pažymimas perkūnijos elementų rinkinys, jie juda kaip viena visuma, tačiau kiekviena klasterio ląstelė yra skirtinguose griaustinio debesų pokyčių etapuose. Perkūnijos ląstelėse, kurios egzistuoja brandos stadijoje, daugiausia būdinga centrinė klasterio sritis, o pūvančiose ląstelėse būdinga pavėjinė dalis klasteryje. Dauguma jų yra apie 20–40 km skersmens. Dėl daugialąsčių spiečių perkūnijos gali kilti kruša ir lietus.

Daugialąsčių linijinių perkūnijų struktūroje galima pastebėti perkūnijų liniją, ji turi ilgą, gana išvystytą frontą pagal vėjo gūsius priekinėse fronto linijose. Kadangi yra škvalas, gali būti didelė kruša ir smarkios liūtys.

Superląstelių debesys gali atsirasti gana retai, tačiau jų atsiradimas gali sukelti didelę grėsmę žmonių gyvybei. Yra superląstelinio debesies ir vienos ląstelės debesies panašumas, jiems būdinga viena pakilimo zona. Tačiau yra skirtumas, kad ląstelės dydžio reikšmė yra gana didelė: skersmuo gali siekti kelias dešimtis kilometrų, aukštis bus apie 10-15 kilometrų (kai kuriais atvejais viršutinė riba prasiskverbia į stratosfera). Perkūnijos pradžioje būdinga oro temperatūra prie žemės yra apie +27: +30 ir daugiau. Paprastai superląstelinio debesies priekiniame krašte šiek tiek lyja.

Mokslininkai, remdamiesi orlaivių ir radarų tyrimais, įrodė, kad daugeliu atvejų vienos perkūnijos elemento aukštis gali siekti 8–10 km, o jo eksploatavimo trukmė – apie 30 minučių. Esant aukštyn ir žemyn, pavienių perkūnijų skersmuo svyruoja nuo 0,5 iki 2,5 km, o aukštis – nuo ​​3 iki 8 km.

Perkūnijos debesų greičio ir judėjimo parametrai priklauso nuo to, kaip jie išsidėstę žemės paviršiaus atžvilgiu, kaip vyksta sąveikos procesai kylant ir besileidžiančiam debesų srautui su tomis atmosferos sritimis, kuriose vystosi. stebima perkūnija. Atskiros perkūnijos greitis paprastai yra apie 20 km/h, tačiau kai kuriose perkūnijose galima gauti ir didesnes vertes. Esant ekstremalioms situacijoms, greičio reikšmės perkūnijos debesyje gali siekti iki 65–80 km/val.

Energija, kuri maitina perkūniją, yra dėl to, kad yra latentinė šiluma, kuri išsiskiria kondensuojantis vandens garams ir susidaro debesų lašeliai. Šių procesų metu kiekvienam atmosferoje kondensuojančio vandens gramui išsiskiria apie 600 kalorijų šilumos. Kai vandens lašeliai viršutinėse debesų dalyse užšąla, viename grame išsiskiria dar 80 kalorijų. Šiluminė energija, atsirandanti iš išleidimo procesų, iš dalies paverčiama energija, kuri priklauso srautams į viršų. Apskaičiuodami bendrą energiją perkūnijose, galite gauti 108 kilovatvalandžių vertę, kurią galime koreliuoti su 20 kilotonų branduoliniu krūviu. Esant didelėms daugialąstelėms audroms, energijos vertė gali būti daugiau nei 10 kartų.

Struktūrinės ypatybės, kaip elektros krūviai išsidėstę tiek vidiniame, tiek išoriniame griaustinio debesų regionuose, paklūsta sudėtingiems modeliams. Tačiau tuo pat metu galime įsivaizduoti, koks apibendrintas elektros krūvių pasiskirstymo vaizdas, apibūdinantis debesų brandos etapą. Labai didelis indėlis priklauso teigiamai dipolio struktūrai. Jame, viršutinėje debesies srityje, yra teigiamas krūvis, vidinėje debesies dalyje – neigiamas. Atmosferos jonams judant debesies pakraščiuose, atsiranda apsauginių sluoksnių susidarymo procesai, dėl kurių debesų elektrinė struktūra užmaskuojama stebėtojų, esančių už jų ribų, atžvilgiu. Analizė rodo, kad neigiami krūviai bus susiję su aukščiais, kuriems būdinga aplinkos oro temperatūra, kuri yra nuo -5 iki -17 °C. Didėjant debesyse kylančių srautų greičiui, didėja neigiamų krūvių centrų aukštis.

Perkūnijos debesų elektrinės struktūros ypatybes galima paaiškinti įvairiais būdais. Pagal pagrindines hipotezes galima nurodyti tokią, kuri remiasi tuo, kad didelėms debesų dalelėms būdingas daugiausia neigiamas krūvis, šviesiosioms – teigiamas. Be to, didelės dalelės turi didelį kritimo greitį, kuris buvo patvirtintas remiantis laboratoriniais eksperimentais. Gali pasireikšti kiti elektrifikacijos mechanizmai. Kai debesyje esantis tūrinis elektros krūvis padidėja iki tam tikrų verčių, įvyksta žaibo išlydis.

Analizė rodo, kad žaibas gali būti vertinamas kaip gana nepatikimas energijos šaltinis, nes prognozuoti, kur ir kada pasirodys perkūnija, gana sunku. Žaibas atneša šimtų milijonų voltų įtampą, o kai kurių žaibų didžiausių srovių vertės gali siekti iki 200 kiloamperų (bendruoju atveju - 5-20 kiloamperų).

Vis dar yra žaibo energijos problemų, kurios yra susijusios su labai trumpa žaibo išlydžių trukme – sekundės dalimi, šiuo atžvilgiu reikia naudoti galingus ir labai brangius kondensatorius.

Tai yra, galima pastebėti daugybę problemų. Bet jei įrengiate žaibo stotį, kurioje žaibas laikomas dažnu reiškiniu, tuomet galėsite suteikti didelį energijos kiekį, kuris bus siunčiamas vartotojams.

Bibliografinė nuoroda

Kuznecovas D.A. ŠIUOLAIKINĖS ŽAIBO ENERGIJOS PLĖTROS GALIMYBĖS // Tarptautinis studentų mokslo biuletenis. - 2017. - Nr.4-6 .;
URL: http://eduherald.ru/ru/article/view?id=17585 (prisijungimo data: 2019-06-15). Atkreipiame jūsų dėmesį į leidyklos „Gamtos istorijos akademija“ leidžiamus žurnalus

Perkūnija yra atmosferos elektros iškrova žaibo pavidalu, lydima griaustinio.

Perkūnija yra vienas didingiausių atmosferos reiškinių. Tai daro ypač stiprų įspūdį, kai praeina, kaip sakoma, „tiesiai virš galvos“. Perkūnas seka perkūniją kartu su žaibo blyksniais pučiant stipriam vėjui ir lyjant.

Perkūnija yra savotiškas oro sprogimas, kai, veikiamas aukštos žaibo temperatūros (apie 20 000 °), jis akimirksniu išsiplečia ir susitraukia nuo aušinimo.

Linijinis žaibas yra didžiulė kelių kilometrų ilgio elektros kibirkštis. Jos pasirodymą lydi kurtinantis įtrūkimas (griaustinis).

Mokslininkai ilgą laiką atidžiai stebėjo ir bandė tirti žaibus. Jos elektrinę prigimtį atrado amerikiečių fizikas W. Franklinas ir rusų gamtininkas M. V. Lomonosovas.

Susidarius galingam debesiui su dideliais lietaus lašais, stiprios ir netolygiai kylančios oro srovės pradeda traiškyti jo apatinėje dalyje esančius lietaus lašus. Atskirtos išorinės lašelių dalelės turi neigiamą krūvį, o likęs branduolys yra teigiamai įkrautas. Smulkius lašelius oro srautas lengvai neša aukštyn ir neigiama elektra įkrauna viršutinius debesies sluoksnius; dideli lašeliai susirenka debesies dugne ir tampa teigiamai įkrauti. Žaibo išlydžio stiprumas priklauso nuo oro srauto stiprumo. Tai debesų elektrifikavimo schema. Tiesą sakant, šis procesas yra daug sudėtingesnis.

Žaibo smūgiai dažnai sukelia gaisrus, griauna pastatus, gadina elektros linijas, sutrikdo elektrinių traukinių judėjimą. Norint kovoti su žalingu žaibo poveikiu, būtina jį „pagauti“ ir atidžiai ištirti laboratorijoje. Tai padaryti nėra lengva: juk žaibas prasiveržia per stipriausią izoliaciją ir eksperimentai su ja pavojingi. Nepaisant to, mokslininkai puikiai susidoroja su šia užduotimi. Žaibui gaudyti kalnų žaibo laboratorijose tarp kalno atbrailų arba tarp kalno ir laboratorijos stiebų įrengiama iki 1 km ilgio antena. Į tokias antenas trenkia žaibas.

Pataikė į srovės kolektorių, žaibas per kabelį patenka į laboratoriją, praeina per automatinius įrašymo įrenginius ir iškart patenka į žemę. Dėl automatų žaibas tarsi „pasirašo“ ant popieriaus. Taigi galima išmatuoti žaibo įtampą ir srovę, elektros iškrovos trukmę ir dar daugiau.

Paaiškėjo, kad žaibo įtampa siekia 100 ar daugiau milijonų voltų, o srovė siekia 200 tūkstančių amperų. Palyginimui nurodome, kad elektros perdavimo linijose naudojama dešimčių ir šimtų tūkstančių voltų įtampa, o srovės stipris išreiškiamas šimtais ir tūkstančiais amperų. Tačiau per vieną žaibą elektros kiekis yra mažas, nes jo trukmė paprastai skaičiuojama mažomis sekundės dalimis. Vieno žaibo užtektų maitinti tik vieną 100 vatų lemputę per dieną.

Tačiau „gaudyklių“ panaudojimas verčia mokslininkus laukti žaibo smūgių, o jie nėra tokie dažni. Tyrimams kur kas patogiau dirbtinį žaibą kurti laboratorijose. Specialios įrangos pagalba mokslininkams pavyko trumpam gauti iki 5 milijonų voltų elektros įtampą. Iškrovus elektrai, kibirkščiavo iki 15 metrų ilgio ir jį lydėjo kurtinantis įtrūkimas.

Fotografija padeda tyrinėti žaibus. Norėdami tai padaryti, tamsią naktį fotoaparato objektyvą nukreipkite į perkūnijos debesį ir kuriam laikui palikite fotoaparatą atidarytą. Po žaibo blyksnio fotoaparato objektyvas uždaromas ir nuotrauka paruošta. Tačiau tokia nuotrauka nepateikia atskirų žaibo dalių vystymosi vaizdo, todėl naudojamos specialios besisukančios kameros. Būtina, kad įrenginio mechanizmas fotografuojant suktųsi pakankamai greitai (1000-1500 apsisukimų per minutę), tada paveikslėlyje atsiras atskiros žaibo dalys. Jie parodys, kuria kryptimi ir kokiu greičiu išsivystė iškrova.

Yra keletas žaibo tipų

Plokščiasis žaibas atrodo kaip elektrinė blykstė debesų paviršiuje.

Linijinis žaibas yra milžiniška elektros kibirkštis, labai vingiuota ir su daugybe priedų. Tokio žaibo ilgis siekia 2-3 km, bet gali būti iki 10 km ir daugiau. Linijinis žaibas turi didelę galią. Jis skaldo aukštus medžius, kartais užkrečia žmones, o atsitrenkęs į medines konstrukcijas dažnai sukelia gaisrus.

Netikslus žaibas – debesų fone bėgantis šviečiantis punktyrinis žaibas. Tai labai reta žaibo forma.

Raketinis žaibas vystosi labai lėtai, jo iškrova trunka 1-1,5 sekundės.

Rečiausia žaibo forma yra kamuolinis žaibas. Tai apvali šviečianti masė. Kamuolinis žaibas buvo stebimas patalpoje kumščio ir net galvos dydžio, o laisvoje atmosferoje iki 20 m skersmens.Dažniausiai kamuolinis žaibas dingsta be pėdsakų, bet kartais susprogsta baisiu trenksmu. Kai pasirodo kamuolinis žaibas, pasigirsta švilpimas ar zvimbimas, atrodo, kad jis užverda, išsklaido kibirkštis; jam išnykus, dažnai ore lieka migla. Kamuolinio žaibo trukmė – nuo ​​sekundės iki kelių minučių. Jo judėjimas yra susijęs su oro srovėmis, tačiau kai kuriais atvejais jis juda savarankiškai. Kamuoliniai žaibai įvyksta per stiprią perkūniją.

Kamuolinis žaibas įvyksta veikiant linijiniam žaibo išlydžiui, kai ore vyksta įprasto oro tūrio jonizacija ir disociacija. Abu šiuos procesus lydi didžiulis energijos kiekis. Kamuolinis žaibas iš esmės neturi teisės vadintis žaibais: juk tai tik karštas ir elektros energija pasikraunantis oras. Įkrauto oro krūva palaipsniui atiduoda savo energiją aplinkinių oro sluoksnių laisviesiems elektronams. Jei kamuolys atiduoda savo energiją švytėjimui, jis tiesiog išnyksta: vėl virsta įprastu oru. Kai pakeliui kamuolys susitinka su medžiagomis, kurios veikia kaip stimuliatoriai, jis sprogsta. Tokie patogenai gali būti azoto ir anglies oksidai dūmų, dulkių, suodžių ir kt.

Kamuolinio žaibo temperatūra yra apie 5000°. Taip pat paskaičiuota, kad kamuolinio žaibo substancijos sprogimo energija yra 50-60 kartų didesnė už bedūmių miltelių sprogimo energiją.

Per smarkias perkūnijas žaibuoja daug. Taigi per vieną perkūniją stebėtojas per 15 minučių suskaičiavo 1000 žaibų. Per vieną perkūniją Afrikoje per valandą buvo užfiksuota 7 tūkstančiai žaibų.

Pastatams ir kitoms konstrukcijoms apsaugoti nuo žaibo naudojamas žaibolaidis arba, kaip dabar teisingai vadinama, žaibolaidis. Tai metalinis strypas, prijungtas prie saugiai įžeminto laido.

Kad apsisaugotumėte nuo žaibo, nestovėkite po aukštais medžiais, ypač stovinčiais atskirai, nes į juos dažnai trenkia žaibas. Ąžuolas šiuo atžvilgiu yra labai pavojingas, nes jo šaknys eina giliai į žemę. Niekada, nesislėpkite šieno kupetose ir gabaluose. Atvirame lauke, ypač pakilusiose vietose, per stiprią perkūniją vaikštančiam žmogui gresia didelis pavojus, kad jį nutrenks žaibas. Tokiais atvejais rekomenduojama atsisėsti ant žemės ir laukti audros.

Prieš prasidedant perkūnijai, būtina pašalinti skersvėjus kambaryje ir uždaryti visus kaminus. Kaimo vietovėse nereikėtų kalbėti telefonu, ypač per smarkią perkūniją. Paprastai mūsų kaimo telefono stotys šiuo metu nustoja prisijungti. Perkūnijos metu radijo antenos visada turi būti įžemintos.

Įvykus nelaimingam atsitikimui – ką nors nutrenks žaibas, būtina nedelsiant suteikti nukentėjusiajam pirmąją pagalbą (dirbtinį kvėpavimą, specialias infuzijas ir pan.). Kai kur vyrauja žalingas nusistatymas, kad žaibo nutrenktam žmogui galima padėti užkasus kūną į žemę. Jokiu būdu to negalima daryti: žaibo paveiktam žmogui ypač reikia didesnio oro srauto į kūną.

Tiesiog apie kompleksą - Energijos šaltiniai - Perkūnija (žaibas)

• Vaizdų, paveikslėlių, nuotraukų galerija.
• Perkūnija ir žaibai kaip energijos šaltiniai – pagrindai, galimybės, perspektyvos, plėtra.
• Įdomūs faktai, naudinga informacija.
• Žaliosios naujienos – perkūnija ir žaibai kaip energijos šaltiniai.
• Nuorodos į medžiagas ir šaltinius - Energijos šaltiniai - Perkūnija (žaibas).