Nagy pillanatok a tudományban
Venezuela egyes részein több villám csap le, mint bárhol máshol a világon.
Gail Johnson/ Getty Images
Venezuela egyes részein évente csaknem 300 éjszaka vannak villámok, amelyek olyan fényes eget produkálnak, hogy a navigátorok egykor világítótoronyként használták őket. Lehetne tehát villámokat használni a bolygó energiaellátására a fosszilis tüzelőanyagok helyett? Karl Kruszelnicki kideríti.
Legutóbb arról beszéltem, hogyan keletkezik valójában a villám, és hogy másodpercenként körülbelül 44 alkalommal csapódik be a bolygónkba. Akkor miért nem ragadjuk meg ezt a félelmetes villámerőt, és miért nem használjuk fel az iparunk működtetésére és a vízforralásunkra?
Hát, hogy erre válaszoljunk, a kézenfekvő hely a világ villámfővárosa: A Maracaibo-tó a venezuelai Zulia államban.
Mielőtt utánaszámoltam volna, a megérzésem tévesen azt súgta, hogy a villámok energiája könnyedén képes lenne az egész világot ellátni ömlesztett energiával.
Venezuela olyan messze északon fekszik a dél-amerikai kontinensen, hogy tulajdonképpen az északi féltekén helyezkedik el, az Egyenlítőtől körülbelül az északi 10. fokig.
A Maracaibo-tónál minden évben körülbelül 297 nap fordul elő villámlás. Ez az idő több mint 80 százaléka.
Sőt, a helyiek a hivatalos állami zászlóra egy villámot tettek – hogy jobban illeszkedjen a tájhoz.
A Maracaibo-tó valójában nem is tó, mert a Tablazo-szoros köti össze a tengerrel. Ez a szoros több mint öt kilométer széles, ahol a Venezuelai-öbölbe torkollik.
Ez az úgynevezett “tó” körülbelül 200 kilométer széles, és a venezuelai nyersolaj egyik fő szállítási útvonala. De ha a helyiek tónak nevezik, én szívesen játszom velük.
Ezidáig a tó – ami valójában nem is tó – Dél-Amerika egy olyan részén található, amely valójában az északi féltekén van.
A villámviharok olyan állandóak, hogy kiérdemelték a “Catatumbo véget nem érő vihara” nevet. A név a Catatumbo folyóról származik, amely a Maracaibo-tóba ömlik.
A víz meleg, és a légkör nagyon párás – elvégre csak 10 fokra van az Egyenlítőtől. De a folyó torkolatát három oldalról, mint egy patkót, három hegyvonulat veszi körül.
Amikor a hegyekből érkező hideg, száraz levegő találkozik a meleg és párás levegővel, a lehető legjobb feltételeket kapjuk a villámláshoz. A zivatarfelhők több mint egy kilométeres magasságba gyűlnek.
A zivatarfelhők kialakulása után egy órán belül villámlani kezdenek. A villámok sebessége gyorsan felgyorsul, akár 200 villanásra másodpercenként. Egy tipikus villámvihar 10 órán át tart, és ez évente közel 300 éjszaka fordul elő.
A felhők olyanok, mint egy hatalmas villanykörte, amely villog az égen. Elég fényes ahhoz, hogy az éjszaka közepén újságot olvassunk. A viharok szeptemberben érik el csúcspontjukat, de a helyiek szerint a legszebb viharok minden évben novemberben következnek be.
Ezek a viharok olyan erősek és olyan rendszeresek, hogy az európai hajósok az elmúlt négy évszázadban természetes világítótoronyként használták őket. Valójában a “Maracaibo világítótornya” becenevet kapták.
Azért jöttünk a megfelelő helyre, hogy kifejlesszük a villámok befogásának és felhasználásának technológiáját. Mielőtt azonban villámhárítókon és óriási, több tízezer óriási ultrakondenzátorból álló hatalmas bankokon kezdünk el gondolkodni, nézzük meg, hogy a tudósok mit neveznének számoknak.
Tipikusan minden egyes villám körülbelül 500 megajoule (MJ) energiát hordoz. Mit jelent ez egyszerű magyarsággal?
Először is, 500 MJ az az energiamennyiség, ami egy átlagos nyugati ház körülbelül egy hétig történő működtetéséhez szükséges. Másodszor, 500 MJ az az energiamennyiség, ami körülbelül 38 liter benzinben vagy gázolajban (vagy körülbelül 10 amerikai gallonban) van. Harmadszor pedig, 500 MJ elegendő energia ahhoz, hogy körülbelül 1500 vízforraló vízzel forraljunk fel.
Tudta, hogy a Great Moments In Science egy podcast? Feliratkozhatsz rá az iTunes-on, az ABC Radio-n vagy a kedvenc podcasting alkalmazásodon.
Tegyük fel, hogy az évente bekövetkező 1,4 milliárd villámcsapás összes energiáját fel tudnánk fogni. Ebben az esetben elegendő energiánk lenne ahhoz, hogy a bolygón élő minden egyes ember számára évente 100 csésze teát készítsünk. Ez három-négynaponta egy csésze teát jelent.
Ez elég meglepő. Mielőtt elvégeztem a számokat, a megérzésem tévesen azt súgta, hogy a villámlásból származó energia könnyedén biztosíthatná az egész világ tömeges energiaellátását. Ehelyett csupán néhány csésze teát adna hetente.
Még ha a villámlás nagyon lenyűgöző is, nem ér fel ahhoz az energiaéhes társadalomhoz, amelyet mi, emberek az elmúlt évszázadok során kialakítottunk.
Egyáltalán nem gond, ha az egyik ausztrál fővárosból a másikba utazva könnyedén elégetünk több mint 38 liter benzint – és ez az energiamennyiség csak egyetlen villámlásban van.
A villámok hasznosítása tehát nem veheti fel a versenyt a fosszilis tüzelőanyagokkal, de egy csésze kávéra még mindig elég, úgyhogy élvezze ezt az energiacsapást, amíg lehet.
Szerkesztő megjegyzése: A cikk egy korábbi verziójában az állt, hogy 38 liter benzin vagy 4,2 amerikai gallon. Valójában 38 liter az 10 gallon.
-
Hallgassa meg ezt a részt
Fosszilis tüzelőanyagok helyett villámokkal lehetne a bolygót működtetni? Dr. Karl Kruszelnicki kideríti.