Năng lượng trong sét
Sét chủ yếu gồm ba loại:
● Sét trong đám mây: Xảy ra hoàn toàn bên trong một đám mây. Sét trong đám mây là loại sét phổ biến nhất. Khi bạn nhìn thấy tia chớp trong đám mây, nó thường làm sáng cả bầu trời.
● Sét từ đám mây đến đám mây: Xảy ra giữa các đám mây trên bầu trời, nhưng nó không phóng xuống mặt đất.
● Sét từ đám mây đến mặt đất: Xảy ra giữa một đám mây và mặt đất. Khoảng một phần tư lượng sét là từ đám mây đến mặt đất.
Một tia sét điển hình mang dòng điện khoảng 300 triệu volt và khoảng 30.000 amps, cao gấp hàng chục lần so với dòng điện trên dây điện cao thế.
Nhiệt độ của tia sét có thể trên 27.000 độ C. Tia sét cực kỳ nóng, gấp 5 lần nhiệt độ bề mặt Mặt trời. Khi sét đánh vào cây, sức nóng làm bốc hơi nước của cây, có thể khiến cây bị tét, phát nổ hoặc gãy cây.
Mặc dù chỉ kéo dài chưa đến một mili giây, nhưng một tia sét được cho là có thể tạo ra tới 10 gigawatt (GW) điện, bằng một phần sáu công suất của tất cả tấm pin mặt trời trên mái nhà ở Hoa Kỳ vào năm 2021. Tuy nhiên, việc thu thập năng lượng đó không phải là một nhiệm vụ dễ dàng.
Tại sao không thể thu được điện từ sét?
Nhiều nỗ lực khác nhau được thực hiện, bằng cách sử dụng mạch chuyển mạch điện áp cao và tụ điện từ để thu và lưu trữ năng lượng sét. Một số hệ thống mô tả cách thức hoạt động có thể biến sét thành điện. Tuy nhiên, không có hệ thống nào trong số này được sử dụng.
Như một nghiên cứu đã nêu, đây không phải là một công trình khoa học phức tạp, giống như lò phản ứng nhiệt hạch hay cơ sở hạt nhân. Thật vậy, Benjamin Franklin, nhà phát minh người Mỹ, đã đưa chúng ta đi được nửa chặng đường với phát minh ra cột thu lôi, có tác dụng thu hút, bắt sét, rồi dẫn sét xuống đất.
Nửa còn lại, “thuần hóa” sét, mới là phần khó khăn. Thách thức nằm ở việc giảm năng lượng trong tia sét xuống đến mức an toàn.
Thông thường, đường dây truyền tải điện cao thế từ các nhà máy điện mang điện áp ở mức hàng trăm nghìn volt, nhưng thông qua nhiều trạm biến áp, máy biến áp, điện áp được hạ xuống dần dần, cho đến lưới điện sinh hoạt ở khu dân cư, điện vào nhà chỉ ở mức 110 - 120 volt hoặc 220 - 240 volt.
Tuy nhiên, việc hạ điện áp của tia sét từ hàng triệu volt, xuống đến mức an toàn là một nhiệm vụ vô cùng nan giải, đến nay vẫn chưa ai có thể thực hiện được.
Bên cạnh đó, với hệ thống điện, nguồn cung phải luôn sẵn sàng đáp ứng được nhu cầu, nếu không, hệ thống điện sẽ có vấn đề và xảy ra tình trạng mất điện. Một trong những thách thức của việc thu thập điện từ sét, là tính không liên tục của nó.
Tính không liên tục của sét khó dự đoán hơn nhiều cả về thời gian và địa điểm so với điện gió hoặc điện mặt trời. Lưu trữ điện từ sét là phần khó khăn nhất, không chỉ vì ngành lưu trữ năng lượng vẫn còn trong giai đoạn ban đầu, mà còn vì bản thân các thiết bị lưu trữ khó chịu được một tia sét lớn duy nhất mà không hư hỏng.
