Какво би станало, ако захранвахме планетата с мълнии?

Но как всъщност се образуват мълниите? Възможно ли е някой ден всеки от нас да има собствен колектор за тяхната енергия? И ако идеята звучи толкова обещаващо, защо вече не го правим?

Мълнията като източник на енергия за дома

Нека си представим, че подобно на соларните панели можете да инсталирате малък уловител на мълнии в задния си двор. Вероятно няма да е най-красивото съоръжение, но много скоро бихте започнали да посрещате всяка гръмотевична буря с истинско въодушевление.

Само един удар на мълния би бил достатъчен, за да захранва дома ви цял месец. Това наистина би било шокиращо облекчение за сметката за електричество. Но ако подобна енергия може да стигне за една къща, как бихме могли да я използваме, за да захраним целия свят?

Къде небето е най-електрическо?

Първата стъпка би била да изградим огромни метални кули в районите, където мълниите падат най-често. Тяхната задача ще бъде да насочват електрическите разряди към предварително определени точки — нещо като много по-мащабна и амбициозна версия на познатия гръмоотвод.

Представете си монолитни кули, които се издигат от водите на езерото Маракайбо във Венецуела. То е едно от местата с най-интензивна електрическа активност на Земята, а в разгара на дъждовния сезон там могат да се наблюдават средно по 28 проблясъка на мълнии всяка минута.

Друг подходящ обект би била кулата Säntis в швейцарските Алпи. Тази телекомуникационна кула е поразявана от мълнии около 100 пъти годишно и затова често е посочвана като едно от съоръженията, които най-често попадат под ударите на небесното електричество.

Ако всичките 100 мълнии, които удрят кулата Säntis в рамките на година, бъдат уловени, това би означавало между 1 милиард и 100 милиарда волта електричество годишно. И все пак дори подобни места с изключително висока електрическа активност не биха били достатъчни.

От домашни колектори до ферми за мълнии

В голяма степен успехът на подобна система би зависел от обикновените хора. Подобно на соларните панели, собствениците на жилища биха могли да изберат да монтират кули за улавяне на мълнии в дворовете си или върху покривите на домовете си. Така източникът на енергия ще бъде възможно най-близо до мястото, където тя се използва.

В селските райони биха могли да се появят и малки „ферми за мълнии“, наподобяващи днешните вятърни паркове. В спокоен ден тези големи метални конструкции вероятно биха изглеждали натрапчиво. По време на буря обаче гледката би била впечатляваща.

Държавите, в които мълниите са най-често явление — сред тях Съединените щати, Индия и Колумбия — биха могли да се превърнат в центрове за добив на електричество от небесни разряди. След като използват тази чиста енергия за собствените си нужди, те биха могли да продават излишъка на други страни.

Как се образува мълнията?

Но как всъщност се ражда мълнията? Гръмотевичните облаци са изградени от милиони водни капчици и ледени частици, които непрекъснато се сблъскват една с друга. При тези сблъсъци електрони се откъсват и се натрупват в долната част на облака.

Така долната част на облака се зарежда отрицателно, а горната — положително. Разделянето на положителните и отрицателните заряди създава електрическо поле.

Когато електрическото поле стане достатъчно силно, околният въздух се йонизира и в него се появяват положителни и отрицателни йони.

Отрицателните йони започват да изграждат път към земната повърхност. Този път се нарича стъпаловиден лидер.

Когато отрицателните йони в стъпаловидния лидер достигнат положителните йони на обект на земята — например уловител на мълнии — настъпва разрядът. В този хипотетичен сценарий енергията от удара се улавя, съхранява и използва по-късно.

Колко далеч сме от подобна технология?

Колко близо сме обаче до разработването на такава технология? Истината е, че съвсем не сме близо. През 2007 г. компанията Alternative Energy Holdings проектира кула със заземителни проводници и кондензатор. Опитите ѝ да улавя енергия от мълнии обаче се провалят.

Проектът се оказва твърде скъп, а практическите ограничения — твърде сериозни. Мълниите по природа са непостоянно явление. Няма гаранция, че по време на буря даден разряд ще удари точно уловителя.

Дори когато мълнията попадне в целта, тя губи част от енергията си по пътя към земята. Това означава, че една кула би могла да улови само част от енергията на конкретния удар.

Освен това самите мълнии са непредсказуеми. Мощността им може да варира в огромни граници — от 100 милиона до 1 милиард волта. Показателен за мащаба на това природно явление е и фактът, че е регистрирана мегасветкавица с дължина 892 километра. За да бъде овладяна подобна сила, би бил необходим специално проектиран колектор, който да издържа на изключително широк диапазон от напрежение, без да експлодира и без да предизвиква пожари.

Може ли мълнията да стане част от енергийното бъдеще?

Дори ако успеем надеждно да улавяме мълнии и да съхраняваме енергията им за бъдеща употреба, резултатът пак би бил ограничен. С подобна технология бихме могли да захраним едва около 8% от американските домакинства. Това е много далеч от идеята да осигурим електричество за цялата планета.

И все пак става дума за чист източник на енергия, който би могъл да се превърне в малка, но любопитна част от по-големия пъзел на възобновяемата енергия. В крайна сметка мълнията е една от най-мощните и впечатляващи прояви на енергия в природата. Но ако някога поискаме тя да се превърне в основен — камо ли единствен — източник на електричество, ще трябва първо да измислим как да контролираме времето.