Blixtar

Ett blixtnedslag kan innehålla ström på upp till 30 000 ampere och nå temperaturer på 30 000 grader. Kan vi isolera energin?

Blixtar uppstår när ett område med moln får ett överskott av elektrisk laddning, positiv eller negativ, som är tillräckligt kraftfull för att bryta ned motståndet i den omkringliggande luften. Denna process startas vanligtivs genom en initial uppdelning inom molnet, mellan toppen med positiv laddning, den stora mittsektionen med negativ laddning och den mindre nedre delen med positiv laddning.

De olika laddningarna i molnet beror på att vattendropparna snabbt kyls ned till fryspunkten i molnet och sedan kolliderar med iskristaller. Denna process leder till att en svag positiv laddning överförs till de mindre iskristallpartiklarna och en negativ laddning överförs till den störra blandningen av is och vatten. Den första stiger till toppen och den sistnämnda sjunker till botten av molnet på grund av tyngdkraften. Följden blir till en successiv delning av laddningar mellan den övre och nedre delen av molnet.

Denna polarisering bildar en kanal av delvis joniserad luft. I joniserad luft får neutrala atomer och molekyler elektrisk laddning och det är genom denna kanal ett blixtnedslag tar sin början. När denna blixtkanal når marken möter den en uppåtriktad laddning av motsatt polaritet. Detta bildar ett returnedslag, eftersom blixtkanalen är kanalen med minst motstånd och den återvänder genom kanalen till molnet med en tredjedel av ljusets hastighet. Det är detta som skapar den stora blixtglimten.

Returnedslaget, som går upp och ned genom blixtkanalen, förekommer vanligtvis tre till fyra gånger per blixtnedslag, men är snabbare än vad det mänskliga ögat kan uppfatta. På grund av den enorma skillnaden i spänning mellan laddningsområdena (ofta från 10 till 100 miljoner volt) kan returnedslaget ha en strömstyrka på upp til 30 000 ampere och nå temperaturer på 30 000 grader. Det ledande nedslaget når vanligtvis marken på tio millisekunder och returnedslaget når det framkallande molnet på 100 mikrosekunder.

Blixtnedslag inträffar inte bara mellan moln (vanligtvis cumulonimbus- eller stratiformmoln) och marken, utan även mellan moln och till och med inuti moln, där blixtkanaler skapas mellan områden med positiv och negativ laddning. Många blixtnedslag uppstår dessutom många kilometer ovanför marken, i den övre atmosfären (se faktaruta ”Jonosfärblixtar” och dessa varierar från typer som skjuts ut från toppen av molnen, till sådana som sträcker sig hundratals kilometer brett.

Trots att blixtnedslag har hög frekvens och innehåller mycket energi har de försök som gjorts för att isolera energin varit förgäves. Modern teknik kan inte ta emot och lagra så stora mängder energi på så kort tid, eftersom varje blixtnedslag laddar ut på bara några få millisekunder. Andra saker som förhindrar användningen av blixtar som energikälla är att de är av oerhört sporadisk karaktär. Även om det är möjligt för blixtar att slå ned på samma ställe två gånger sker det väldigt sällan. Det är dessutom svårt att omvandla högspänningselektricitet från ett blixtnedslag till lågspänningselektricitet som kan lagras och användas kommersiellt.

”På grund av den enorma skillnaden i spänning mellan laddningsområdena kan returnedslaget ha en strömstyrka på upp till 30 000 ampere och nå temperaturer på 30 000 grader.”