99 proc. energii pioruna rozprasza się w powietrzu. Pomysły, by budować elektrownie, które przechwytywałyby energię pioruna, to mrzonki – uważa specjalista od elektroenergetyki, dr hab. inż. Marek Szczerbiński z Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie.
– Piorun to wyładowanie elektryczne, które łączy chmurę z ziemią. Są jeszcze inne gwałtowne wyładowania atmosferyczne: wewnątrzchmurowe i między chmurami, ale ich raczej nie powinno się nazywać "piorunami" – wyjaśnił dr hab. Marek Szczerbiński, profesor nadzwyczajny z Katedry Elektrotechniki i Elektroenergetyki AGH. Dodał, że wyładowania takie można obserwować, kiedy powstaje napięcie elektryczne, czyli różnica potencjałów, przekraczające wytrzymałość elektryczną powietrza.
Jak powstaje piorun?
kiedy powstaje różnica potencjałów? Podczas gwałtownych zderzeń kropel czy krup lodowych, do których dochodzi przy spotkaniu mas powietrza o różnych temperaturach.
– Zjawiska elektryzacji w chmurach nie są jeszcze do końca poznane, jest kilka konkurencyjnych, a częściowo uzupełniających się teorii na ten temat – przyznał dr Szczerbiński. Zaznaczył jednak, że natura nie lubi zbyt dużych różnic potencjałów i dąży do ich wyrównywania.
– Wyobrażenia, że można zbudować elektrownie, które by przechwytywały energię pioruna to mrzonki. Ponad 99 proc. energii pioruna rozpraszana jest po drodze, do ziemi dociera niespełna 1 proc. Nie mówiąc już o tym, że czas pojawienia się burzy i lokalizacje piorunów - jako potencjalnych źródeł prądu - są nieprzewidywalne – powiedział ekspert.
Samo uderzenie pioruna w ziemię czy w jakiś obiekt nie jest donośne, chyba że coś wtedy ulegnie zniszczeniu. Skąd w takim razie biorą się grzmoty podczas burzy?
– Zasada powstania grzmotu jest podobna do zasady powstania huku przy wystrzale pocisku artyleryjskiego – zaznaczył rozmówca PAP. W powietrzu, przez które płynie prąd wyładowania, następuje gwałtowny wzrost temperatury i ciśnienia, gazy się rozprężają i następuje wybuch w otwartej przestrzeni.
Ognie św. Elma i pioruny kuliste
Wśród innych wyładowań atmosferycznych, które możemy zaobserwować w Polsce są tzw. ognie św. Elma. W warunkach burzowych, kiedy przekroczone zostanie wytrzymałość elektryczna powietrza, na ostro zakończonych przedmiotach czy nierównościach pokrycia Ziemi mogą się pojawiać małe błyskawice o długości do kilkudziesięciu cm. To właśnie ognie świętego Elma. Dawniej często obserwowane były np. na masztach statków, ale można je spostrzec również w środku miast. Wyładowania te zazwyczaj nie są groźne – dr Szczerbiński powiedział, że odnotowano tylko jeden przypadek zgonu z powodu tych ogni. Podkreślił jednak, że miejsce, w którym pojawiają się takie błyskawice, łatwo może stać się celem pioruna, więc najlepiej z takiego miejsca się ewakuować.
Pojawiające się czasem pioruny kuliste to – jak przyznał ekspert z AGH – zjawisko jeszcze niezbyt dobrze poznane. – Nie wiadomo nawet, czy należy je badać metodami fizyki, jako byt realny, czy raczej traktować je jako złudzenie, produkt ludzkiej wyobraźni, taki jak yeti czy UFO – dodał.
Nie wszystkie jednak wyładowania atmosferyczne mają postać błyskawic. Niektóre z nich – np. wewnątrzchmurowe – mogą być słabe i niewidoczne.
– Czasem jak włączamy radio, szczególnie na falach długich, to – choć na niebie błysków nie widać – słyszymy trzaski. Może to świadczyć o przepływie wewnątrz chmury ładunków elektrycznych, które nie mają postaci błyskawic – wyjaśnił dr Szczerbiński.