Группа японских инженеров впервые в мире протестировала летающий молнеотвод — беспилотный аппарат, который был защищен с помощью клетки Фарадея. Этот дрон, пропуская через себя молнию во время грозы, показал перспективность создания воздушных молниеотводов. Успешное выполнение эксперимента открыло возможность не только защиты наземных объектов от ударов молний, но и сбора высвобождающейся при этом электроэнергии.

По подсчетам, энергия одного разряда молнии составляет около миллиарда джоулей, что равносильно примерно 278 киловатт-часам. Ежегодно в мире происходит примерно 1,4 миллиарда таких разрядов, что суммарно дает около 384 тераватт-часов — практически 1,5% мирового расхода электроэнергии.

Компания, занимающаяся телекоммуникаторской инфраструктурой, столкнулась с серьезными повреждениями своих сетей из-за молний. В связи с этим специалистам понадобилось разработать способ, который обеспечил бы направление молний в более безопасное место, особенно в условиях, когда стационарные молниеотводы оказываются неэффективными.

Инженеры предложили комбинацию старой доброй клетки Фарадея и летающего дрона, способного подняться выше обычных молниеотводов. При помощи специального «доспеха» из клетки Фарадея, которая защищает аппарат и позволяет снять электричество через заземляющий кабель, дрон способен находиться в опасной зоне без повреждений. В один из тестов, во время подходящей грозы, дрон был поднят на высоту около трех сотен метров. Перед запуском заземление было отключено, чтобы повысить разность потенциалов, и во время ловли молнии оно включилось. В результате мощный удар молнии прошел по проводу к земле, а дрон остался в рабочем состоянии, несмотря на частичное повреждение защитной клетки.

Этот успех подтверждает возможность управления молниями с помощью колебаний электрического поля и создает основу для разработки систем, защищающих важные объекты, такие как стадионы и ветряные электростанции — то есть структуру, которые сложно защитить традиционными методами.

Также рассматривается перспектива использования энергии, высвобождающейся при ударе молнии. В настоящий момент основная проблема — быстрое высвобождение энергии, которую невозможно эффективно сохранить стандартными аккумуляторами из-за их недостаточной способности быстро перерабатывать такие мощные и короткие импульсы. В качестве возможных решений рассматриваются суперконденсаторы, хотя их размер и вес превышают показатели литий-ионных батарей.

Источник: @newwhotech