С конца 1980-х годов было предпринято несколько попыток исследовать возможность сбора энергии молнии . Одна молния несет относительно большое количество энергии (приблизительно 5 гигаджоулей [1] или около энергии, хранящейся в 38 имперских галлонах или 172 литрах бензина). Однако эта энергия сосредоточена в небольшом месте и передается в течение чрезвычайно короткого периода времени ( микросекунды [2] ); поэтому задействована чрезвычайно высокая электрическая мощность . [3] Было предложено использовать энергию, содержащуюся в молнии, для получения водорода из воды, для использования энергии от быстрого нагрева воды из-за молнии [4] или использовать группу молниеотводов для использования удара, либо напрямую, либо путем преобразования его в тепловую или механическую энергию, [ необходима ссылка ] или использовать индукторы, расположенные достаточно далеко, чтобы можно было уловить безопасную часть энергии. [5]
Технология, способная собирать энергию молнии, должна быть способна быстро захватывать высокую мощность, вовлеченную в разряд молнии. Было предложено несколько схем, но постоянно меняющаяся энергия, вовлеченная в каждый разряд молнии, делает сбор энергии молнии с наземных стержней непрактичным: слишком высокая — и это повредит хранилище; слишком низкая — и это может не сработать. [ необходима цитата ] Кроме того, молнии спорадичны, и поэтому энергию нужно собирать и хранить; трудно преобразовать электроэнергию высокого напряжения в энергию более низкого напряжения, которую можно хранить. [4]
Летом 2007 года компания альтернативной энергетики Alternate Energy Holdings, Inc. (AEHI) провела испытания метода улавливания энергии молний. Проект системы был приобретен у изобретателя из Иллинойса по имени Стив ЛеРой, который, как сообщается, смог запитать 60-ваттную лампочку в течение 20 минут, используя энергию, полученную от небольшой вспышки искусственной молнии. Метод включал башню, средство шунтирования большой части поступающей энергии и конденсатор для хранения оставшейся части. По словам Дональда Джиллиспи, генерального директора AEHI, они «не смогли заставить это работать», хотя «при достаточном количестве времени и денег вы, вероятно, могли бы масштабировать эту штуку... это не черная магия; это настоящая математика и наука, и это может произойти». [6]
По словам Мартина А. Умана , содиректора Лаборатории исследований молний в Университете Флориды и ведущего специалиста по молниям, [7] «одиночный удар молнии, хотя и быстрый и яркий, содержит очень мало энергии к тому времени, как достигает земли, и для работы пяти 100-ваттных лампочек в течение года понадобятся десятки молниеотводов, подобных тем, что использовались в системе, испытанной AEHI». В интервью The New York Times он заявил, что «энергия грозы сопоставима с энергией атомной бомбы , но пытаться извлечь энергию молнии из земли безнадежно». [6]
Еще одной серьезной проблемой при попытке извлечения энергии из молнии является невозможность предсказать, когда и где произойдет гроза . Даже во время грозы очень трудно сказать, куда именно ударит молния. [1]
Для облегчения сбора молний теоретически можно использовать лазерно -индуцированный плазменный канал (LIPC), чтобы повлиять на удар молнии в предсказуемом месте. Мощный лазер можно использовать для формирования ионизированного столба газа, который будет действовать как атмосферный проводник для электрических разрядов молнии, которые будут направлять молнию на наземную станцию для сбора. [8]
Teramobile, [9] международный проект, инициированный совместно франко-немецким сотрудничеством CNRS (Франция) и DFG (Германия), сумел вызвать электрическую активность в грозовых облаках с помощью ультракоротких лазеров . Необходимо большое количество мощности, 5 тераватт, в течение короткой длительности импульса. На данный момент применение лазерно-направленных молний заключается в использовании энергии для отклонения молнии и предотвращения повреждений вместо сбора энергии молнии. [10]