Попалась мне сегодня серия статей о молниях (тех самых, что во время гроз сверкают и грохочут). Вспомнил свою старую детскую идею: «Хорошо было бы укротить энергию молнии».

Чем не идея альтернативного источника энергии?

Сразу встает вопрос: как можно использовать энергию молнии? Основная проблема в неудобоваримой форме этой энергии: миллионы вольт, десятки тысяч ампер на протяжении одной миллисекунды.

Например, есть идея подключить громоотвод к одной обкладке гигантского конденсатора, а вторую обкладку заземлить. Но авторы этой идеи не учитывают тот факт, что молния, как и любой искровой разряд, это не просто одноразовый обмен зарядами между небом и землей. За время одного пробоя молнии заряды успевают пробежать от туч к земле и обратно несколько раз. В таких условиях наш гигантский конденсатор будет постоянно заряжаться/разряжаться и в финале в нем останется лишь малая часть заряда.

Вторая идея — использовать энергию молнии для нагрева какого-либо теплоносителя с последующим его использованием в обычной паровой турбине. Проблема этой идеи в том, что молнии хоть и имеют огромную мощность, но они весьма кратковременны и бъют нечасто. Нагреть какое-то серьезное количество теплоносителя для паровой турбины не получится.

Кстати, давайте посчитаем, какую же энергию несет в себе среднестатистическая молния.

Известно, что напряжения при пробое молнии во время грозы достигает 10 мегавольт, а пиковый ток порядка 10 килоампер. На самом деле у разных молний эти параметры могут отличаться в десятки раз, но средний порядок цифр примерно такой.

Вспоминаем школьную формулу: мощность равна произведению напряжения на ток. Умножаем получается… 100 ГИГАВАТТ!!!

Впечатляет, но нас интересует не мощность молнии, а ее энергия. Разряд молнии длится всего около одной миллисекунды, получается 100 мегаватт-секунд. Или всего лишь порядка 27,8 КВт*час. Не так уж и круто.

Стоит ли городить отдельную электростанцию ради таких смешных цифр, учитывая, что в наших краях грозы даже летом бывают не каждый день?

Даже если моя оценка энергии молнии далека от истины, даже если реальные цифры в 100 или в 1000 раз больше, не стоит забывать о том, что наша электростанция по улавливанию молний будет иметь КПД далекий от 100%. К тому же такая станция будет давать энергию только во время грозы, а среднегодовая выработка будет просто мизерной. Не окупится.

Но если вы все-таки хотите попробовать ловить молнии, рекомендую использовать наработки американских ученых. Они придумали как заставить молнию гарантировано бить в заданное место. Простой громоотвод не всегда дает гарантию.

Для улавливания молний они построили металлическую вышку с вершины которой запускали в грозовые облака небольшие ракеты. К ракете привязана тонкая медная проволока, второй конец которой подключен к вышке.

При запуске такой ракеты медная проволочка превращается в очччччень высокий громоотвод. Естественно, что атмосферный разряд идет через нее до нашей вышки.

Сама проволочка, понятное дело, в самом начале разряда просто испаряется (зеленый вертикальный дымок на снимке), но молния все-равно отдает всю энергию в заданную точку, самостоятельно поддерживая ионизированный канал.