Giá tiền của một tia sét, vật lí khám phá

Vật lý khám phá T.Trường 23/11/17 6,046 0
  1. Kể từ khi Benjamin Franklin bắt đầu khám phá sự thật về tia sét năm 1752, chúng ta đã có cái nhìn đúng đắn hơn về "thần Sấm sét", những nỗ lực khai thác năng lượng từ tia sét cũng được thiên tài Nikola Tesla (1856-1943) nghiên cứu.
    [​IMG]
    Benjamin Franklin bắt đầu khám phá sự thật về tia sét năm 1752.​
    Thế nhưng tại sao với trình độ khoa học kỹ thuật ngày nay, chúng ta vẫn không thể thu năng lượng từ sấm sét và biến nó thành năng lượng có ích?

    1 tia sét đạt tới nhiệt độ 30.000°C, gấp 20 lần nhiệt độ cần thiết để biến cát silica thành thủy tinh, như vậy hẳn sét phải mang một nguồn năng lượng vô cùng khủng khiếp. Nhưng cụ thể là bao nhiêu?

    1 tiếng sét giá bao nhiêu tiền?
    Sét hay tia sét là hiện tượng phóng điện trong khí quyển giữa các đám mây và đất hay giữa các đám mây mang các điện tích khác dấu.
    [​IMG]
    Điện thế của đám mây cơn giông vào khoảng U = 50 triệu vôn.​

    Bằng việc đo mức độ từ hóa thanh thép do dòng điện đi vào cuộn cảm của nó khi sấm sét đánh vào thiết bị chống sét, người ta tính được rằng cường độ dòng điện tối đa là I = 200 ngàn ampe.
    Sử dụng công thức tính công suất điện P = U.I (Lưu ý: Khi sự phóng điện còn tiếp diễn, thì điện thế đã tụt xuống đến số không; vì thế mà lúc tính công suất phóng điện, phải lây điện thế trung bình, nói một cách khác - lấy một nửa điện thế ban đầu).
    Ta có công suất phóng điện P = (50 000 000V).(200 000A)/2 = 5 000 000 000 000W (5 tỷ kilôoat kW).

    Điện năng tiêu thụ tính theo số điện của một tia sét được xác định W = P.t = 5 .10^9 kW.h/(3600 × 1000) = 1400 kW.h (Tia chớp phóng ra một công suất lớn đến như thế nhưng chỉ kéo dài gần một phần ngàn giây)

    Đối với giá điện sinh hoạt, hiện ngành điện áp dụng biểu giá điện bậc thang, do đó giá điện trung bình của 1 kWh sẽ phụ thuộc vào lượng điện năng sử dụng của khách hàng trong tháng và không có giá trị cố định cho từng tháng cũng như cho các hộ tiêu dùng điện khác nhau.
    Nhưng chúng ta có thể lấy mức giá trung bình 1.747 đồng /1 kWh. Do đó dễ dàng tính được giá tiền của tia sét là: 1.747.1400 = 2.445.800 đồng (hơn 2 triệu đồng).

    Có thể dùng điện từ tia sét hay không?
    Từ những năm 1980 đã có nhiều nỗ lực để thu thập năng lượng từ sét, thế nhưng có thể thấy giá trị của một tia sét tuy không nhỏ nhưng về mặt kinh tế cũng chẳng thấm vào đâu so với những cách sản xuất điện năng khác.

    Theo các nhà vật lí Stephen Reucroft và John Swain của đại học Northeastern thì một (chỉ một tia trong nhiều tia trên cùng một đường đi) tia sét chứa khoảng vài triệu jun chỉ đủ để một bóng đèn 100 watt sáng trong 5,5 giờ.
    [​IMG]
    Khó khăn trong việc thu năng lượng từ sét. Ảnh minh họa.​

    Những khó khăn trong việc thu năng lượng sét cũng khiến việc khai thác dang năng lượng tự nhiên này vẫn bất khả thi. Khi mà sét đánh khá ngắt quãng, và rất khó để có thể chuyển một lượng điện thế cao thành điện thế thấp trong khoảng thời gian ngắn để có thể tiến hành tích trữ.
    Ngoài ra nhiệt độ vô cùng cao như đã nói trên nên không có thiết bị nào có thể chịu một nhiệt độ cao như vậy. So với những cách ổn định và kinh tế hơn thì rõ ràng việc thu năng lượng sét để có thể sử dụng điện vẫn là "nhiệm vụ bất khả thi" đối với loài người.

    nguồn soha.vn
Share