هل يمكن اعتماد البرق كمصدر للطاقة الكهربائية؟

وعلى الرغم من أن بنيامين فرانكلين تمكن من اختراع مانع الصواعق، إلا أن البرق ما يزال يوصف بأنه ظاهرة مخيفة إلى الآن، وتلك القوة تطرح سؤالا ملحا عن مدى الطاقة الكامنة في صاعقة البرق.

قد يبدو هذا السؤال من الطروحات التي كان يجب أن يجاب عنها منذ زمن طويل، لكن تبين أن تحديد الإجابة كمياً أمر في غاية الصعوبة.

ففي بحث حديث تمت معالجة هذه المسالة بطريقة جديدة وهي استنتاج مدى ضخامة الصاعقة بالاستناد إلى حجم الصخور التي تتشكل من البرق.

فلا يحتاج المرء إلاّ إلى أن ينظر إلى شجرة انشقت نصفين لكي يعلم أن البرق قوي بوضوح، فصاعقة البرق تولد درجات حرارة أشد من سطح الشمس بما يزيد عن 20 ألف درجة مئوية، وهي درجات حرارة لم يسبق أن خضعت إلى التجارب الانسانية.

ويوفر قياس درجات الحرارة طريقة لتقدير طاقة البرق، حيث أنها تأخذ كمية معينة من الطاقة لتسخين الهواء إلى درجات حرارة عالية، كما توجد طريقة أخرى أيضا للوصول إلى قياس طاقة البرق وذلك عبر حساب فولت الصاعقة.

ولا يمكن حساب طول صاعقة بشكل صحيح حيث يمكن أن يحدث خطأ في احتساب كمية الغازات التي تم تسخينها مقارنة بالطول أو يمكن أن يكون هناك عدم دقة في قياس درجة الحرارة وبالتالي فهذه الطرق قد تؤدي إلى الوصول لنتائج غير دقيقة وأخطاء كبيرة جدا بالحسابات.

وهنا يمكن التساؤل حول ما إذا كان هناك طريقة أخرى لحساب طاقة البرق بشكل يضمن خفض نسبة الأخطاء في الحسابات.

وللإجابة عن هذا السؤال يهتم علماء الجيولوجيا بشكل مثير للاهتمام بولاية فلوريدا باعتبارها تتضمن طبيعة فريدة من نوعها حيث هناك الرمال والحجر الجيري الذي يعود عمر بعضها إلى ما قبل 15 مليون عام أو بعضها الآخر يعود إلى 5 ملايين عام، فضلا عن أنها الولاية الأكثر تعرضا لصواعق البرق.

وغالبا ما تضرب الصواعق صحاري فلوريدا بشكل كثيف وهو ما كوّن نوعا جديدا من الصخور تسمى" fulgurite" وهي صخور على شكل أنبوب مجوف تتشكل على طول مسار صاعقة البرق عبر الرمل نتيجة لتبخير الرمال ثم ذوبان الحواف الخارجية لها، وعندما تبرد الرمال من الأسفل، وهو أمر يحدث بسرعة، يتجمد الأنبوب المجوف الصخري ويتكون بداخله زجاج.

وتم جمع المئات من صخور " fulgurite" وجدت في أكوام الرمال المحملة بالشاحنات التابعة لعدة مناجم بالولاية، وهذه المواقع لا تختلف عن أي مكان آخر بولاية فلوريدا، فهي لا تتضمن مغناطيسا يجذب البرق، ولكن يبدو من الواضح أنها منطقة قادرة على الاحتفاظ بهذه النوعية من الصخور لفترة طويلة.

وبتحليل الصخور تبين أن درجة سخونة الرمال بلغت حوالي 1700 درجة مئوية، كي تتحول إلى درجة حرارة الحمم المنصهرة، وعند هذه الدرجة يذوب الرمل ثم تنصهر الرمال وتبدأ في التبخر فقط اعتبارا من 3 آلاف درجة مئوية وهو ما يستدعي تعرض حوالي 15 ميغاجول من الطاقة للتسخين والانصهار ثم التبخر، وهو ما يعادل كمية الطاقة التي تستهلكها أسرة متوسطة بالولايات المتحدة في 6 ساعات، أو الطاقة التي تيتهلكها سيارة في أثناء سيرها بنحو 300 ميل في الساعة.

وبعد هذه الدراسات واستنادا إلى قياسات الـميغاجول وجد الباحثون أن الطاقة التي تطلقها صاعقة البرق تكفي لتزويد نحو مليار منزل بالطاقة اللازمة للإنارة لبضعة ملايين من الثواني، وللأسف فإنه من الصعب في الوقت الحالي تسخير طاقة البرق في إنتاج الكهرباء على نحو فعال نظرا لعدم انتظام الصواعق وأيضا عدم توقع حدوثها.

المصدر: ديلي ميل

فادية سنداسني