Fulmini e parafulmini per produrre energia

Fulmine

Vorrei avere informazioni riguardo ai fulmini e parafulmini: è possibile raccogliere e utilizzare l'energia elettrica da questo tipo di fenomeni atmosferici?

Erika B
16 ottobre 2009

I fulmini sono una delle più sorprendenti fenomeni naturali, rilasciando in pochi millesimi di secondo energie molto grandi dell'ordine dei miliardi di Joule (alcune centinaia di kilowattora, dell'ordine di 5 lampadine da 100 Watt accese per un mese). Le correnti elettriche che caratterizzano i fulmini sono quasi sempre superiori a qualche decina di kiloAmpere ed è naturale pensare di poter utilizzare questa enorme quantità di energia. Per poterlo fare, però, ci sono dei problemi da risolvere che, attualmente, rendono questo desiderio irrealizzabile o non economicamente conveniente. Infatti, una parte significativa dell'energia dei fulmini e' rilasciata sotto forma di calore e di luce, oltre che in energia sonora, pertanto non utilizzabile per scopi pratici come far funzionare un'apparecchiatura elettrica.
Il primo problema da superare è quello della enorme potenza (energia per unità di tempo) che caratterizza i fulmini, questo fatto rende difficilmente immagazzinabile l'energia rilasciata dai fulmini, anche perché la potenza non è fornita con continuità, come accade con altre fonti di energia quale quella eolica, solare o delle maree, ma in brevissimo tempo. Il problema maggiore però, è quello della sostanziale impredicibilità dei punti nei quali può avvenire la “caduta” di un fulmine. Nonostante questi fenomeni siano molto frequenti durante i temporali, la probabilità che un determinato punto venga colpito da un fulmine è molto bassa (nelle aree più fulminigene un metro quadrato è colpito in media ogni 100 000 anni) anche cercando di aumentare la stessa artificialmente mediante dispositivi dedicati (con torri metalliche alte una cinquantina di metri si arriva a un colpo ogni 1-2 anni). Questi dispositivi sono erroneamente chiamati “parafulmini” mentre in realtà sono degli “attira fulmini”, azione che svolgono riducendo la resistenza al passaggio della corrente rispetto agli altri punti che si trovano nell'intorno dell'area che “proteggono”. Per fare questo i parafulmini sono costituiti da materiali conduttori ed hanno delle forme appuntite, in modo da aumentare il campo elettrico indotto dalle cariche che si trovano nelle nubi temporalesche, quindi favorendo il passaggio della corrente elettrica. Alcuni tipi di parafulmine, soprattutto nel passato, avevano inoltre alla loro sommità delle sostanze debolmente radioattive, questo al fine di ionizzare leggermente l'aria nelle loro immediate vicinanze, rendendo ulteriormente vantaggioso per il fulmine passare attraverso loro per raggiungere più velocemente la terra. Anche per i parafulmini, però, la probabilità di essere colpiti da un fulmine è talmente bassa da non rendere praticamente utilizzabile l'energia trasportata da questi fenomeni meteorologici.

Bibliografia

Dario B. Giaiotti e Fulvio Stel, Tuoni e Fulmini (http://ulisse.sissa.it/biblioteca/saggio/2004/Ubib041101s004)
Vladimir A. Rakov e Martin Uman, Lightning Cambridge University Press 2003


Fulvio Stel Unione Meteorologica del Friuli Venezia Giulia

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