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L’energia dei fulmini si può usare?

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L'energia elettrica dei fulmini è gratuita ed ecologica. Cos'è realmente un fulmine? Quanta energia produce? La si può catturare?

Imbrigliare l'energia scaturita dai fulmini durante un temporale si può, ma non è né semplice né conveniente.  Un fulmine, infatti, sprigiona sì un’enorme quantità di energia sotto forma di corrente elettrica, ma in una brevissima frazione di tempo . Pensate: un fulmine potrebbe tenere accese, per alcuni millesimi di secondo, 50 mila lampadine . Prima di vedere come si potrebbe immagazzinare questa energia , però, vediamo di capire bene...

 

Cos'è un fulmine



Il fulmine è una scarica elettrica   che si verifica, nell'atmosfera, tra due corpi con una elevata   differenza di energia   tra l'uno e l'altro. Normalmente pensiamo ai fulmini come   scariche che vanno dalle nuvole al suolo   ma in realtà, altrettanto spesso, i fulmini avvengono tra nuvola e mare, nuvola e nuvola e perfino   all'interno di una stessa nuvola . E infine, anche se più raramente, dal suolo verso la nuvola.

 


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La luce che indica lo sprigionarsi di un fulmine  e lo rende visibile, avviene a causa dell'energia che, dal suolo, ritorna verso la nuvola. E questo  per via del plasma  che si viene a creare.  Nel caso dei fulmini  il plasma  è una colonna di gas  che, a causa delle  elevatissime temperature  che raggiunge ( fino a 18 mila °C! ), assume una particolare condizione, ossia uno stato che, tradizionalmente, gli scienziati definiscono come  il quarto stato della materia . E che si aggiunge ai classici  stati  solidi, liquidi e aeriformi .
Questa colonna di plasma è responsabile anche di  un altro fenomeno legato ai fulmini , ossia  il tuono . Infatti, espandendosi nell'atmosfera, questo gas crea  un'onda d'urto  che produce  il classico boato .

 

Ma perché, durante un temporale, spesso  prima di sentire il tuono  si vede il lampo ? La ragione è fisica: il suono si propaga nell'atmosfera a circa  340 metri al secondo , contro i  300 mila km al secondo  della luce: perciò il lampo arriva ai nostri occhi prima che il suono alle orecchie!
Questo fatto ci dice anche un'altra cosa: siccome  il suono percorre circa 1 km ogni 3 secondi ,  per sapere quanto distante da noi è caduto un fulmine  basta  dividere per 3 il tempo  (in secondi) tra lampo e tuono per  ottenere la distanza in chilometri .
Noi, però, eravamo partiti con una domanda:  l'energia dei fulmini  si può usare ? La risposta è  , usando una  tecnologia, chiamata  Smes  (Superconducting magnetic energy storage).  Purtroppo è un sistema costoso , che sarebbe conveniente solo in zone limitate, dove i temporali (e i relativi fulmini) sono molto frequenti.

 

Numeri... fulminati



Ogni 3 secondi , sulla Terra, da qualche parte cade un fulmine
Un fulmine può essere lungo fino  a 20 km
L'intensità della corrente elettrica generata da un fulmine è di  2 mila volte  maggiore di quella della corrente di casa 
La tensione elettrica generata da un fulmine (che è diversa dalla sua intensità, vedi sopra), dipende dalla sua lunghezza. In linea di massima può andare da circa  300 milioni a vari miliardi di Volt . Per farvi un'idea, tenete conto che corrente elettrica di casa è di 220 Volt!
Un tuono può essere udito fino a circa  25 km  dal punto in cui è caduto il fulmine che lo ha generato

 


Riprese accelerate di nuvole e fulmini durante un temporale. Video fatto da Cristina Viñas Marcus .