A cada segundo do dia, a Mãe Natureza dá um show espetacular com uma média de cerca de 100 raios atingindo a superfície da Terra.
Isso é um incrível 8,6 milhões de greves todos os dias, com cada greve descarregando até um bilhão de Joules de energia armazenada eletrostaticamente, energia suficiente para ferver a água em 3.000 chaleiras de cozinha.
Se os engenheiros conseguiram aproveitar o poder do sol, eles podem capturar uma das outras grandes fontes de energia da natureza?
Diretor do UNSW Digital Grid Futures Institute, o professor John Fletcher da UNSW School Electrical Engineering and Telecommunications, diz que, embora possa parecer possível em teoria, usar a energia produzida pelos raios não é tão fácil quanto parece.
“O desafio de capturar energia de um raio é que, embora possa haver um bilhão de joules de energia, ela está sendo usada principalmente no próprio raio”, diz ele.
“A luz brilhante e o trovão alto que os humanos observam são a maior parte da energia que está sendo usada – então, em alguns aspectos, é um pouco tarde demais quando atinge o solo.
“Além disso, enquanto um raio pode atingir o mesmo lugar duas vezes, não podemos prever onde ele vai atingir. É uma facada no escuro – literalmente.”
Vamos detalhar o que é um relâmpago
Para entender por que não é viável, o Prof. Fletcher diz que precisamos entender como o raio é formado.
As condições que criam os raios são causadas principalmente pelo movimento do ar quente e das moléculas de água à medida que sobem muito rapidamente. Esse movimento retira os elétrons e resulta em nuvens carregadas.
“Em uma nuvem de tempestade, as correntes de ar começam em uma altitude mais baixa, cerca de um quilômetro acima do solo, e podem subir até cerca de 10 quilômetros acima do solo – semelhante à altitude de um avião de passageiros durante o cruzeiro”, diz ele.
“O grande volume de movimento do ar cria uma área que tem um alto nível de carga, gerando uma enorme diferença de energia entre as partículas carregadas na nuvem e nós aqui na Terra. que decompõe o ar e este processo forma relâmpagos.
“O flash que vemos é o fluxo de carga entre a nuvem e a Terra, e acontece em uma pequena fração de segundo – pisque e você pode perdê-lo.
“Então sim, você poderia tecnicamente capturar essa energia de algum lugar no solo, mas pode ser apenas uma pequena fração da energia real”.
Então não é uma ideia brilhante?
A maior parte da energia é capturada no alto da própria nuvem. No entanto, tentar capturar essa energia simplesmente não é rentável, uma vez que você considera outras despesas, como armazenamento e conversão em energia que a rede ou outros tipos de cargas aceitarão, diz o Prof. Fletcher.
“Em teoria, você precisaria direcionar o relâmpago para um equipamento que pudesse capturar a energia do relâmpago”, diz ele.
“Este é um processo relativamente simples que pode envolver a colocação de um bom condutor, como uma haste de cobre, no alto do ar.
“No entanto, precisamos lembrar que a utilização do equipamento será muito ruim, pois os relâmpagos duram apenas dezenas de microssegundos, o que significa que não há muito mais acontecendo durante os outros tempos.
“Você precisa de um aparelho que possa capturar um bilhão de joules em, digamos, 100 de segundo, mas depois fornecer essa energia a longo prazo. Por exemplo, se tivéssemos a sorte de ter um ataque a cada minuto, então a capacidade de energia instantânea do sistema de captura seria de 100 gigawatts.
“A potência média do dispositivo seria muito menor, cerca de 16 megawatts. Esse é um enorme fator de conversão de energia.
“E mesmo se você tivesse o equipamento certo configurado, não há garantia de que um raio o atingirá a cada segundo de qualquer maneira.”
Aderindo ao que sabemos
Quando comparado a outras fontes naturais de energia, o relâmpago definitivamente não é tão viável para a colheita. Prof. Fletcher diz que a energia solar e eólica são reis quando se trata de fornecer energia confiável e limpa.
“Compare 10 microssegundos de iluminação com um painel solar que, se posicionado corretamente e nas condições climáticas certas, pode colher a energia do sol por 10 horas por dia”, diz ele.
“E a energia eólica tem o potencial de ter um desempenho ainda melhor porque também venta à noite, então não é tão dependente do tempo. Depois, há a geração nuclear e hidrelétrica, bombas de calor e energia solar térmica que são fontes confiáveis de energia elétrica e térmica.”
“Então, economicamente, não faz muito sentido tentar capturar um raio.”
Publicado em 28/11/2022 05h56
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