Suuria hetkiä tieteessä

loka 14, 2021
admin
Salamat Venezuelan yllä
Venezuelan osissa salamoi enemmän kuin missään muualla maailmassa.
Kuva:

Gail Johnson/ Getty Images

Salamoita Venezuelan yllä

Venezuelan osissa on enemmän salamaniskuja kuin missään muualla maailmassa.

Kuva:

Gail Johnson/ Getty Images

Close

Tietyissä osissa Venezuelaa on lähes 300 yötä vuodessa ukkosmyrskyjä, jotka tuottavat niin kirkkaita taivaankappaleita, että merenkulkijat aikoinaan käyttivät niitä majakkana. Voisiko salamoita siis käyttää planeetan voimanlähteenä fossiilisten polttoaineiden sijaan? Karl Kruszelnicki ottaa selvää.

Viime kerralla puhuin siitä, miten salama oikeastaan syntyy ja miten se iskee planeettaamme noin 44 kertaa sekunnissa. Miksi emme siis kaappaa tätä mahtavaa salamavoimaa ja käytä sitä teollisuutemme pyörittämiseen ja kattiloiden keittämiseen?

Noh, vastaukseksi tähän, ilmeinen paikka on maailman salamapääkaupunki: Maracaibojärvi Zulian osavaltiossa Venezuelassa.

Ennen kuin tein numeroita, vaistoni kertoi minulle väärin perustein, että salamoidenergialla voitaisiin helposti tuottaa koko maailman bulkkienergiaa.

Venezuela sijaitsee Etelä-Amerikan mantereella niin kaukana pohjoisessa, että se itse asiassa istuu pohjoisella pallonpuoliskolla, ulottuen päiväntasaajalta noin 10 astetta pohjoiseen.

Maracaibo-järvellä ukkosmyrskyjä sattuu noin 297 päivänä vuodessa. Se on yli 80 prosenttia ajasta.

Paikalliset ovatkin laittaneet salaman valtion viralliseen lippuun, jotta se sopisi paremmin maisemaan.

Nyt Maracaibojärvi ei varsinaisesti ole järvi, koska se on yhteydessä mereen Tablazosalmen kautta. Tämä salmi on yli viisi kilometriä leveä siellä, missä se yhtyy Venezuelanlahteen.

Tämän niin sanotun ”järven” halkaisija on noin 200 kilometriä, ja se on tärkeä Venezuelan raakaöljyn kuljetusreitti. Mutta jos paikalliset kutsuvat sitä järveksi, leikin mielelläni mukana.

Nyt meillä on järvi – joka ei oikeastaan ole järvi – Etelä-Amerikan osassa, joka itse asiassa on pohjoisella pallonpuoliskolla.

Salamamyrskyt ovat niin jatkuvia, että ne ovat ansainneet nimen ”Catatumbon loputon myrsky”. Nimi tulee Catatumbo-joesta, joka laskee Maracaibojärveen.

Vesi on lämmintä, ja ilmakehä on hyvin kostea – onhan se vain 10 asteen päässä päiväntasaajasta. Mutta joen suuta ympäröi kolmelta puolelta, hevosenkengän tavoin, kolme vuorijonoa.

Kun vuorilta tuleva kylmä ja kuiva ilma kohtaa kuuman ja kostean ilman, syntyy parhaat mahdolliset olosuhteet salamoinnille. Myrskypilvet kerääntyvät yli kilometrin korkeuteen.

Tunnin kuluessa myrskypilvien muodostumisesta salamat alkavat välähtää. Välähdysnopeus kiihtyy nopeasti 200 välähdykseen sekunnissa. Tyypillinen ukkosmyrsky kestää 10 tuntia, ja näin tapahtuu lähes 300 yönä vuodessa.

Pilvet ovat kuin valtava hehkulamppu, joka vilkkuu taivaalla. Se on niin kirkas, että siitä voi lukea sanomalehteä keskellä yötä. Myrskyt saavuttavat huippunsa syyskuussa, mutta paikallisten mukaan kauneimmat myrskyt tapahtuvat vuosittain marraskuussa.

Nämä myrskyt ovat niin voimakkaita ja säännöllisiä, että eurooppalaiset merenkulkijat ovat käyttäneet niitä neljän vuosisadan ajan luonnollisena majakkana. Niitä kutsutaankin lempinimellä ”Maracaibon majakka”.

Olemme siis tulleet oikeaan paikkaan kehittämään teknologiaa salamoiden vangitsemiseksi ja hyödyntämiseksi. Mutta ennen kuin alamme miettiä ukkosenjohdattimia ja valtavia pankkeja, jotka koostuvat kymmenistä tuhansista jättimäisistä ultrakondensaattoreista, katsotaanpa, mitä tiedemiehet kutsuisivat numeroiksi.

Tyypillisesti kukin salama sisältää noin 500 megajoulea (MJ) energiaa. Mitä se tarkoittaa selkokielellä?

Ensiksi, 500 MJ on energiamäärä, joka tarvitaan keskimääräisen länsimaisen talon pyörittämiseen noin viikon ajan. Toiseksi, 500 MJ on energiamäärä, joka on noin 38 litrassa bensiiniä (tai noin 10 Yhdysvaltain gallonassa). Ja kolmanneksi, 500 MJ on tarpeeksi energiaa noin 1 500 vedenkeittimen veden keittämiseen.

Tiesitkö, että Great Moments In Science on podcast? Voit tilata sen iTunesista, ABC Radiosta tai suosikkipodcast-sovelluksestasi.

Asettele, että voisimme vangita kaiken energian kaikista 1,4 miljardista salamaniskusta, joita tapahtuu vuosittain. Siinä tapauksessa meillä olisi tarpeeksi energiaa valmistaa 100 kupillista teetä jokaiselle planeetan ihmiselle joka vuosi. Se vastaa kupillista joka kolmas tai neljäs päivä.

Sehän on aika yllättävää. Ennen kuin tein numerot, vaistoni kertoi virheellisesti, että salaman energiasta saataisiin helposti koko maailman bulkki-energiaa. Sen sijaan siitä saisi vain muutaman kupillisen teetä viikossa.

Vaikka salama on hyvin vaikuttava, se ei pärjää sille energiannälkäiselle yhteiskunnalle, jonka me ihmiset olemme kehittäneet viime vuosisatojen aikana.

Vaivatta voimme helposti polttaa yli 38 litraa bensiiniä matkustaessamme yhdestä Australian pääkaupungista toiseen – ja tuon energiamäärän saa vain yhdestä salamasta.

Salaman valjastaminen ei siis pysty kilpailemaan fossiilisten polttoaineiden kanssa, mutta se riittää silti kupposen juomiseen, joten nauttikaa tuosta energiakipinästä niin kauan kuin voitte.

Toimittajan huomautus: Tämän artikkelin aiemmassa versiossa kerrottiin, että se on 38 litraa bensiiniä eli 4,2 Yhdysvaltain gallonaa. Tosiasiassa 38 litraa on 10 gallonaa.

  • Valaistus Maracaibo-järven yllä.

    Kuuntele tämä jakso

    Voisiko salamaa käyttää planeetan energialähteenä fossiilisten polttoaineiden sijaan? Tohtori Karl Kruszelnicki ottaa selvää.

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista.