¿Podremos alguna vez cosechar rayos?

Answer 1

Los rayos se producen debido a la diferencia en el potencial eléctrico del cielo (nubes) y el suelo. Este potencial se acumula hasta el punto de que puede ionizar el aire y crear un camino para igualar esa diferencia.

Tratar de aprovechar ese poder en ese momento sería equivalente a tratar de aprovechar la energía atómica en el momento en que explota una bomba.

Un enfoque más racional es aprovechar el potencial eléctrico antes de que pueda caer un rayo. Esto no solo sería más seguro y más fácil, sino que también reduciría el daño causado por los rayos.

Big Hero 6 fue una película agradable. Una de las cosas que me gustó de esto fue su representación de la tecnología futura. Como estas cosas

Estos son globos atados que llevan una turbina eólica para proporcionar energía a una ciudad. Si bien son excelentes para ese propósito, también podrían diseñarse para conducir la energía de potenciales eléctricos en el cielo, evitando así que caigan rayos en la ciudad.

Answer 2

Si quisieras preguntar, “¿Es posible obtener electricidad de los rayos ?” (Tenga en cuenta que no hay una e en la palabra), entonces mi respuesta es: A partir de ahora no tenemos la tecnología para recolectar la electricidad de los rayos. La principal dificultad es que la electricidad en los rayos está en una escala tan grande que los dispositivos que tenemos ahora no pueden enfrentarla. Así, por ejemplo, los voltajes en rayos son del orden de millones de voltios, la corriente en una carrera de rayos es del orden de decenas de miles de amperios y la temperatura de la trayectoria del rayo es de aproximadamente 30,000 grados. Recuerde que nuestra fuente de alimentación es de 230 voltios, la corriente que consume un hogar es de decenas de amperios y la temperatura en la superficie del Sol es solo una quinta parte de la de los rayos.

A pesar de todo eso, se han realizado esfuerzos para adquirir esta energía, pero no han tenido éxito. Tal vez tengamos éxito en el futuro.

Answer 3

Un rayo produce un promedio de 10 mil millones de vatios en un intervalo de tiempo muy pequeño (microsegundos), pero algunos pueden alcanzar hasta 500 billones de vatios. (En vatios-hora, el impacto promedio de la iluminación es de 2,7 MWh) La capacidad de producción de energía total en los EE. UU. Es de aproximadamente 1 billón de vatios. Entonces, si pudiéramos cosechar la energía de 100 millones o más de relámpagos por segundo, continuamente, podríamos alimentar toda la red. Desafortunadamente, solo hay 100 impactos de iluminación por segundo en toda la superficie de la Tierra (no estoy seguro de si eso incluye el océano). Eso es todavía mucha energía. La tormenta de iluminación promedio produce 10 GWh de energía, y hay 40,000 tormentas eléctricas por día, un total de 40 TWh / día. Aquí hay un resumen del trabajo que se ha hecho en esa área:

Aprovechando la energía del rayo – Wikipedia

Como mencionó Bill Soo, sería mejor recolectar la energía antes de que caiga un rayo. Esto se llama electricidad atmosférica.

Electricidad atmosférica – Wikipedia

“La corriente eléctrica total que llega a la superficie de la Tierra en cualquier momento es casi constante a 1800 amperios. Esta corriente, por supuesto, es “positiva”: lleva más cargas a la tierra. Así que tenemos un suministro de voltaje de 400,000 voltios con una corriente de 1800 amperios, ¡una potencia de 700 megavatios! ”

Para recolectar TODA esa energía (16.8 GWh / día) necesitaría una gran cantidad de grandes placas de metal muy altas en la atmósfera, colocadas uniformemente sobre toda la tierra. Creo que esta electricidad atmosférica es producida por los rayos cósmicos del sol. Entonces, al igual que la energía eólica, es otra forma de energía solar.

Electricidad en la Atmósfera.

Answer 4

Eh no Un rayo no tiene mucha energía. Un montón en BANG pero por un tiempo muy corto. Hace poco corrí los números: una milla cuadrada promedio recibe siete impactos de iluminación al año. Para capturar aquellos que necesitarías para poner un alto de un pararrayos, varios cientos de pies de alto. Y podría obtener $ 7 de electricidad por perno. $ 49 de electricidad no va a pagar por una torre de 400 pies, por lo que nunca podrá acercarse al punto de equilibrio. Además, en cada torre necesitaría aproximadamente $ 7 millones en capacitores para capturar la energía. No hay forma de pagar por aquellos con ingresos de $ 49 al año. Es simplemente sin esperanza.

Answer 5

Hay varios problemas con este deseo.
En primer lugar, la afirmación de que “Y el poder de un rayo puede alimentar a toda la población humana durante todo un año”. Creo que es super muy exagerado. ¿Usé suficientes superlativos?

Los problemas:

1. los rayos son impredecibles en el lugar, por lo que es poco probable que el equipo necesario para capturarlo esté allí cuando sea necesario.
2. Aunque ocurre a menudo en todo el mundo, en cualquier lugar dado, los rayos son bastante raros e incluso raros en repetidas ocasiones en el mismo lugar, lo que hace que el uso del equipo de captura no sea rentable.
3. Los rayos son una liberación muy rápida de mucha energía, pero duran muy poco tiempo (milisegundos), por lo que es muy difícil de capturar. Considere a alguien que le dispara un galón de agua con un pequeño riachuelo que podría atrapar en un balde, pero si le tiraran todo el balde de una vez, sería mucho más difícil atraparlo. Los rayos son el resultado de una ruptura catastrófica de la resistencia del aire. Es como pararse frente a una presa cuando estalla.
4. los relámpagos varían mucho en intensidad, tal vez en 100: 1, por lo que el diseño para ellos conduce a un exceso de diseño costoso para el último caso del 5% … de nuevo, impredecible.

Por lo tanto, el resultado final es que usted desea fuentes de energía que sean predecibles en el lugar y el tiempo, y que sean estables, no las impredecibles y rápidas. Y su estimación de cuánta potencia hay en un rayo está muy sobrevalorada.

Answer 6

Sus cálculos de poder están muy lejos.

Aparentemente, el rayo promedio tiene aproximadamente 5 mil millones de julios de energía total. Eso suena a mucho, pero si te conviertes a kilovatios / hora, eso es solo 1400. Aparentemente, eso es lo que una casa típica consume en un mes.

Pero, incluso ese número es principalmente calor, que sería difícil de recopilar de alguna manera útil.

Algunos molinos de viento pueden hacerlo mejor, y no tiene que identificar exactamente dónde va a llegar el viento a los pocos metros cuadrados más cercanos.

No, los rayos son mucho más útiles en Scifi que en la realidad. Mucho más visual que una central eléctrica de carbón, y definitivamente tiene esa vibración de científico loco.

Answer 7

Para ahorrar energía, necesita la chispa del rayo para tocar su dispositivo de conducción.

Ya tenemos sistemas de protección contra rayos en edificios de gran altura. En este sistema, tenemos una placa de cobre incrustada a unos 5 metros dentro del suelo y una barra de metal gruesa está sujeta desde la placa de cobre al techo. Se asegura que la barra de metal sea el punto más alto. Cada vez que una chispa de relámpago se acerca al edificio, se conduce a través del vástago hasta el suelo. La tierra misma actúa como una batería gigante.

Por lo tanto, teóricamente es posible que almacenemos esa energía si somos capaces de desarrollar una batería que sobreviva a unos 100 millones de voltios (esta es la diferencia potencial de un rayo).

Answer 8

Capaz y debería o querría que fueran cosas diferentes. Podría idear una manera de capturar un poco de la energía en un rayo, pero su dispositivo tendría que ser capaz de tolerar una gran oleada de corriente breve (la peor) y almacenar la energía capturada, y luego permanecer inactivo durante largos períodos de espera. Otros tornillos. Por lo tanto, la alta capacidad de carga máxima y el ciclo de trabajo reducido se suman a la rentabilidad más pobre posible (es decir, no querría hacerlo).

Answer 9

Realmente lo dudo. Esta duda se basa en si valdría la pena hacer una inversión incluso para intentarlo.

La naturaleza de los rayos es que es una gran cantidad de energía descargada en un período muy corto de tiempo en lugares impredecibles.

Con la excepción de ser una gran cantidad de energía, estas características no son lo que queremos para una fuente de energía. Para la incorporación a una red eléctrica, queremos que la energía sea estable y controlable.

Posiblemente podría construir torres altas (muy, muy altas) y cosechar la diferencia en el potencial eléctrico entre la atmósfera y la tierra, pero solo puedo imaginar que sería un ejercicio de ingeniería costoso y difícil.

Answer 10

La recolección de rayos no es económicamente útil porque los rayos son impredecibles y las sobrecargas de energía son demasiado altas para cualquier maquinaria conocida. La recolección de rayos tendría muchos problemas de seguridad y productividad. Tendría que esperar una tormenta u otras condiciones climáticas adversas para probar su equipo y sería una gran pérdida de tiempo y dinero.

Answer 11

“Ever” es una palabra tan problemática. Espero que lo hagamos.

Sin embargo, la realidad no es útil en este momento :-). La liberación de energía en un golpe de iluminación es tan alta que no es posible gestionar su colección. Tampoco es fácil ubicar de manera predecible un punto de recolección para los rayos de iluminación.

De hecho, sospecho que, en el futuro cercano / intermedio, la recolección de golpes de alivio seguirá siendo una prerrogativa de los muy desafortunados.

Answer 12

No, no podemos simplemente aprovecharlo … … ya que es de un voltaje muy alto de aproximadamente 4MV y si usamos un transformador para reducir el voltaje sería casi imposible ya que las heridas del cable de la bobina en un voltímetro pueden licuar. Alto voltaje

Answer 13

Un solo rayo no podría alimentar nada durante un año. Un solo perno puede tener un megavatio de potencia pero solo dura un milisegundo
Es decir, 1000 vatios por segundo y que funcionan a menos de un centavo de energía eléctrica por golpe.

Answer 14

Pregúntele al Dr. Webber:

Answer 15

en realidad podemos capturar la energía de un rayo. Pero como su voltaje es muy alto, no tenemos dispositivos para recolectarlo o transferirlo a tierra.

Answer 16

Es posible, actualmente la investigación está en eso.