¿Es posible aprovechar la electricidad de los rayos?

Answer 1

En teoría, sí con calificaciones. La energía eléctrica de un rayo, aunque es visualmente impresionante, no es realmente grandiosa, ya que los grandes rayos tienen una energía comparable a la de unos 150 litros de gasolina. Una tormenta eléctrica cautiva sobre una pequeña aldea (por ejemplo, 10 casas) podría tener suficiente rayo para alimentar la demanda eléctrica de la aldea de manera continua, pero hay problemas.

a) El equipo de captura será muy costoso (convirtiendo la energía de CC de voltaje extremo en algo útil) y aún no está desarrollado, aunque algunos afirman tener un plan para eso. Obtenga una garantía por escrito.

b) Desde la base de una tormenta eléctrica a 3 km del suelo, la tierra se ve muy plana. Tratar de predecir dónde golpeará un perno aún no es ciencia. Un profesor en Florida tiene una plataforma donde vuela cohetes que se arrastran hacia las nubes tormentosas, pero el resultado es que si atrae un golpe, el cable se vaporiza y la táctica sería claramente costosa y peligrosa.

c) El problema más obvio es que las nubes tormentosas son animales relativamente raros en cualquier ubicación dada. Después de la enorme inversión necesaria para realizar cualquier captura, ¿qué hará en los días soleados o en los días normalmente nublados?

Lectura sugerida – https://en.wikipedia.org/wiki/Ha…

Answer 2

Teóricamente, sí, sería posible. Simplemente no es muy práctico.

Podría parafrasear este artículo, pero el autor hace un buen trabajo explicando por qué la recolección de rayos no es muy práctica:

“Un rayo promedio, que cae de la nube al suelo, contiene aproximadamente mil millones (1,000,000,000) de julios de energía. Esta no es una cantidad pequeña, suficiente para alimentar una bombilla de 60 vatios durante seis meses más un refrigerador de puerta abierta olvidado por un día. En las formas de electricidad, luz, calor y truenos, esta energía es liberada por el flash en cuestión de milisegundos o incluso de microsegundos. A partir de aquí, consideremos el potencial práctico de los rayos como una fuente de energía.

El hogar estadounidense promedio (con sus 2.59 habitantes) consume 41 mil millones (4,14 * 10 ^ 10) julios cada año. ¡Si su casa funcionara solo con rayos, tendría que ser golpeada más de 40 veces al año! Hay 114 millones (1.14 * 10 ^ 8) de hogares en América. Multiplique estos dos números y tendrá 4.72 * 10 ^ 18 julios de energía por año. Cada rayo en la Tierra en un año, capturado perfectamente sin pérdida de energía, contendría aproximadamente 4 * 10 ^ 17 julios de energía. Por lo tanto, todos los rayos en el mundo entero solo podrían alimentar al 8% de los hogares estadounidenses. A lo mejor.

¿Podría este pequeño porcentaje ser utilizado de manera realista? Para responder a esto, debemos observar los aspectos prácticos de la captura y el uso de la energía. Primero, podemos imaginar que los Estados Unidos probablemente tendrían que restringirse a las fuentes de rayos domésticos. Esto nos limita a unos 30 millones de pernos por año. Ahora solo podemos alimentar alrededor del 0,6% de nuestros hogares.

¿Qué hay de la ingeniería eléctrica necesaria para transformar un rayo en una chispa en una toma de corriente? El mayor desafío aquí es que toda la energía del rayo se transfiere en pequeñas fracciones de segundo. Esto significa que debemos tener una batería increíblemente grande (o un condensador) que se pueda cargar instantáneamente cuando caiga un rayo, y luego, de manera lenta y constante, deje salir la energía embotellada cuando se le solicite. Los dispositivos con estas capacidades son difíciles de producir y muy ineficientes. La física nos dice que no podemos almacenar y recuperar esta energía con una eficiencia del 100%. De hecho, perdemos la mayor parte de la energía que estamos convirtiendo en casi todos los procesos. Al sumar la energía total limitada y la dificultad y la pérdida para acceder a ella, apenas podemos crear una pequeña fracción del porcentaje de la energía que usamos todos los días a partir de los rayos atmosféricos.

Tristemente, es completamente, absolutamente imposible de usar el rayo para la electricidad. Pero anímate, todavía es hermoso verlo “.

¿Podríamos aprovechar el rayo como una fuente de energía? | RCciencia

Answer 3

Esa es la pregunta del millón por ahora. Nadie ha dedicado un método para aprovechar el poder de los rayos.
Generalmente, cuando se habla desde un punto de vista eléctrico, la señal cercana a un rayo en realidad es un “impulso de rayo” que tiene un voltaje muy alto y un índice de corriente muy bajo, que a menudo se caracteriza por valores de frecuencia de tiempo de 1,2 / 50 microsegundos.
Pero en realidad, se cree que los rayos naturales tienen un alto índice de corriente y voltaje y que no hay convertidores, reguladores, moduladores adecuados para manejar tanta potencia y de una temperatura que se cree que sea más de 5000 grados Celsius en una escala promedio. Imagine el tamaño del conductor en términos de grosor para manejar esa cantidad de corriente y temperatura. Es realmente difícil para los conductores, convertidores y otros dispositivos (si los hay) transferir esa cantidad de energía a electricidad utilizable. Y la pérdida de calor será enorme. Incluso el metal más conocido de alto punto de fusión, que es el tungsteno, puede fundirse a 3422 grados Celsius. Así que es difícil, casi imposible y poco práctico en esta era científica hacerlo. Puede ser la próxima generación que venga con una innovación para implementarla.
Incluso si hay un dispositivo, deberíamos erigir torres muy altas para capturar los rayos. Y miles de tales torres deben ser hechas alrededor del mundo. No es seguro que el rayo caiga en ese punto. Y la mayoría de los rayos que vemos o escuchamos son inter-nubes. Además, desde un punto de vista económico, un rayo puede dar solo alrededor de 1400kwh para uso, lo que es muy bajo para un costo tan alto establecido.
Espero que esto sea útil 🙂

Answer 4

Revisemos la pregunta un poco. “ ¿Sería teóricamente posible utilizar los rayos como fuente de energía? ”

Sí, pero…

¿Sabes lo problemático que es la energía eólica y solar debido al problema de la “intermitencia”? Bueno, la iluminación es órdenes de magnitud más intermitente. Es tan rápido como, bueno … ya sabes.

En segundo lugar, existe el problema de predecir cuándo y dónde golpeará la iluminación. Sí, puede aumentar las probabilidades utilizando barras de iluminación de punta puntiaguda, pero las probabilidades de ser golpeado son todavía muy bajas. Se podría construir un receptor de rayos, pero su eficiencia de costos sería bastante mala. (También es probable que se haga explotar después de la primera huelga, pero eso es otro asunto). ¿Es teóricamente posible obtener un préstamo bancario para construir un dispositivo así? Sí, pero solo si el oficial de crédito estaba completamente loco.

Answer 5

A2A

Pregunta original: “ ¿Sería posible aprovechar los rayos, usar la Tierra como un condensador, bajarlo y liberar la carga ahora manejable en la red eléctrica? ”

Condensador RE.

Considerar la Tierra como un condensador requiere otra placa. En el caso de la Tierra, esa otra placa debe ser todo el universo y, como resultado, no hay forma de extraer nada de este tipo de condensador.

Estoy seguro de que otras respuestas abordan el concepto de aprovechar la energía de los rayos.

Answer 6

De ninguna manera.
Si solo piensas en la longitud de la chispa en un rayo, puedes imaginar el voltaje de ese tipo. No tenemos material de aislamiento que pueda soportar esto. Y un golpe de relámpago durará sólo una fracción de segundo. Entonces, ¿qué puedes hacer con un arrebato de energía tan repentino y violento? Nada, de ninguna manera. O mejor, sal del camino.

Answer 7

Antes de que sea un rayo, hay una acumulación de carga eléctrica a medida que los electrones se separan de sus átomos en las gotas de agua que caen. La carga es grande pero no concentrada. Un cable vertical insultado conectado a un lado de un generador cuyo otro lado está conectado a tierra podría funcionar para hacer funcionar el generador si la parte superior del cable podría mantenerse en las nubes y, de alguna manera, extraer la carga de la nube gradualmente.

No estoy diciendo que sea posible, ya que nunca se ha hecho. No sé cómo hacerlo, pero no soy la persona más inteligente del mundo.

Answer 8

Me alegra que pongas en la teórica posible. Sí, teóricamente es posible porque los rayos son electricidad. Sin embargo, es una corriente continua de muy alta tensión que es muy difícil de convertir a CA a una tensión de uso. Pero quién sabe, quizás algún día alguien descubra una manera.

Answer 9

La gente ha tratado de hacer esto y ha tratado de que los gobiernos los financien. Si bien la respuesta es “sí”, es sorprendentemente ineficiente. No puedes depender de que los rayos estén donde quieres que estén. Hay un montón de información al respecto en Wikipedia; Aprovechando la energía del rayo – Wikipedia

Answer 10

Sí, en realidad lo hacemos.

Los pararrayos instalados en edificios altos conducen la carga eléctrica y la tiran al suelo.

Esta electricidad no se puede usar ya que tiene un alto voltaje, no es posible almacenar una carga tan grande en un tiempo pequeño.

Answer 11

Teóricamente, sí, pero debido a la dificultad de hacerlo, más la imprevisibilidad de los rayos, simplemente no es práctico en absoluto.

Answer 12

Parece que he leído en alguna parte que la explosión y el destello de un rayo, aunque a veces son bastante impresionantes, involucran una cantidad total de energía que es modesta en comparación con lo que un hogar típico de los Estados Unidos utilizará en el transcurso de un día.