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L’energia dei fulmini si può usare?

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L'energia elettrica dei fulmini è gratuita ed ecologica. Ma 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. Inoltre, anche se più raramente, le scariche possono verificarsi dal suolo verso la nuvola.

La luce che indica lo sprigionarsi di un fulmine (il lampo) 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 raggiunte (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 .

PERCHÈ 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  (n 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 e l'intensità della corrente elettrica generata è di  2.000 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 .