21/08/2017 - Wie man Blitze erfasst

Menéame

Seit Jahrzehnten gibt es zahlreiche Forschungsarbeiten zur Sammlung und anschließenden Nutzung der gewaltigen Energiemenge in den Strahlen, da nur einer einen Durchschnitt von 5 Milliarden Joules enthält, was etwa 145 Liter Öl entspricht. All diese Energie, die in mehreren Downloads verteilt und in Mikrosekunden freigesetzt wird, erzeugt eine geschätzte Leistung von 10 Milliarden Watt, ausreichend Energie, um ein Haus für einen Monat zu versorgen.

Noch eindrucksvoller sind die weltweiten Zahlen: Auf der Erde schlagen täglich etwa 8.640.000 Blitze ein, also 100 pro Sekunde. Dies entspricht der Energie von 1.252 Millionen Litern Erdöl. Wenn diese Quelle erfasst und gespeichert werden könnte, würde sie eine enorme Energiereserve bilden.

Aber diese Menge an Energie zu speichern und später in nutzbar zu verwandeln, ist ziemlich kompliziert, da ein Blitz im Durchschnitt etwa 1.500 Meter beträgt und eine Geschwindigkeit von 100 bis 1.400 km/s hat. Sein enormer Durchsatz steht im Gegensatz zu seiner kurzen, nur 10 Mikrosekunden.

Neueste Untersuchungen

Bis vor kurzem wurde davon ausgegangen, daß die in der Atmosphäre enthaltenen Wassertropfen elektrisch neutral waren. Der Forscher Fernando Galembeck hat jedoch gemeinsam mit einer Expertengruppe des Chemieinstituts der State University of Campinas in Brasilien gezeigt, dass Wasserpartikel in Kontakt mit Staubpartikeln in der Luft elektrisch geladen werden können. Hygrostrom (Wasserstoff) ist eine Art von statischer Elektrizität, die in Wassertropfen gebildet wird und auf kleine Staubpartikel übertragen werden kann. Das Phänomen ist in der Erdatmosphäre verbreitet. Die hygroskopische Ladung ist wahrscheinlich Quelle der elektrischen Ladung, die unter bestimmten Bedingungen wie in Stürmen oder Vulkanausbrüchen zum Blitz führen.

Diese Wissenschaftler, die noch einen langen Weg vor sich haben, untersuchen, ob es möglich ist, Metallkollektoren zu entwickeln, um die in den Wassertropfen enthaltene Feuchtigkeit der Luft zu erfassen und zu nutzen, die durch hygroelektrische Energie geladen wird. Es wurden Experimente mit dem Simulieren des Kontakts der Flüssigkeit mit Staubpartikeln wie Silizium durchgeführt, das in Verbindung mit hoher Luftfeuchte negativ aufgeladen wird, oder auch mit Aluminiumphosphat, das dies positiv macht.

Die Studie, die noch in der Entwicklungsphase ist, muss zeigen, dass sie wirklich Durchführbarkeit, aber wenn sie erfolgreich ist, die Kollektoren würden in Gebieten mit hoher Luftfeuchtigkeit in der Umgebung installiert werden, um Energie zu nutzen und die Versorgung mit Fabriken oder Wohnungen zu gewährleisten, sowie Strom zu absorbieren und die enormen Verluste zu minimieren, die durch den Blitzschlag entstehen, sowohl persönliche als auch materielle.

Ein Graphenstrahlendetektor

Das serbische Projekt Hydra Skyscraper wurde von Milos Vlastic, Vuk Djordjevic, Ana Lazovic, Milica Stankovic erstellt und ist Teil eines einzigartigen Gebäudes mit einem Exoskelett aus Grafen. Die hohe Wärme- und elektrische Leitfähigkeit dieses äußeren Materials bei seiner hohen Festigkeit (200-mal höher als Stahl) ermöglicht es, die Energie zu erfassen, die während der Stürme erzeugt wird, und sie in Mega-Batterien auf der Basis des Gebäudes zu speichern.

Wenn ein Blitz auf die Grafenstruktur trifft, führt er die Elektrizität über Kanäle zu den Batterien, die verwendet werden, um Wasser in Sauerstoff und Wasserstoff zu teilen und die Leistung in Form von Brennstoffzellen zu speichern. 

Blitze zu fangen bleibt eine Utopie

Diese Forschungen klingen sehr vielversprechend, aber die Wahrheit ist, dass es heute eine Utopie ist, die Strahlen zu erfassen und in nützliche Energie umzuwandeln. Ein Anziehungssystem mit ausreichender Festigkeit wäre erforderlich, um nicht durch die große Leistung, die es besitzt, zerstört zu werden, und es würde durch komplexe Speicher- und Verteilungsstrukturen ergänzt werden. Wenn man hinzufügt, dass man nicht weiß, ob die Blitzentladung positiv oder negativ sein wird, fügt man die Notwendigkeit hinzu, über Verurteiler und Schleifer zu verfügen, um die Strömungen auszugleichen.

Diese Systeme sollten vor allem in Berg- oder Tropengebieten als geeignete Standorte wegen der hohen Wahrscheinlichkeit von Stürmen installiert werden, und dies ist wirtschaftlich nicht machbar. Die Strahlensammlung ist wirklich ein ziemlich erforschtes Phänomen, für das bisher jedoch keine wirksame Lösung gefunden wurde.

__________________________________

durch Nervis Villalobos

La undécima edición de Egurtek, Foro Internacional de Arquitectura y Construcción en Madera, ha reunido en Bilbao a profesionales de la ingeniería, la arquitectura, la industria forestal y la edificación para analizar las aplicaciones contemporáneas de la madera. La cita, programada los días 28 y 29 de octubre de 2026 en Bilbao Exhibition Centre, cuenta con la colaboración de la...

El diseño de las cubiertas industriales está evolucionando hacia soluciones que buscan reducir material, simplificar el montaje y mejorar la relación entre prestaciones estructurales y coste total. Para abordar estas alternativas, el Colegio Oficial de Ingenieros Industriales de la Comunitat Valenciana programó el 29 de octubre de 2026 una jornada técnica en su sede de Valencia sobre eficiencia estructural en...

El Colegio Oficial de Ingenieros de Telecomunicación prepara la cuarta edición de Talento50+, un programa dirigido a colegiados y colegiadas mayores de 50 años que desean revisar su trayectoria profesional, actualizar sus herramientas de búsqueda de oportunidades o explorar nuevas formas de aportar su experiencia técnica. El anuncio, publicado el 28 de octubre de 2026, presenta una iniciativa gratuita para...

El marco normativo español para los biocarburantes, los biolíquidos y los combustibles de biomasa incorpora nuevas condiciones de sostenibilidad y reducción de emisiones de gases de efecto invernadero. El Real Decreto 926/2026, de 28 de octubre, publicado en el Boletín Oficial del Estado el día 29, desarrolla aspectos de la normativa europea de energías renovables y afecta a la evaluación...

Red Eléctrica ha culminado la implantación de un sistema de monitorización dinámica de capacidad en la línea de transporte Pobla-T Sesué de 220 kV, que conecta territorios de Huesca y Lleida. La solución, conocida como Dynamic Line Rating o DLR, permite utilizar información meteorológica y mecánica de la infraestructura para estimar su capacidad operativa de forma ajustada a las condiciones...