science >> Wetenschap >  >> Natuur

Kunnen we energie van tornado's en orkanen benutten?

Hoeveel weet jij over tornado's? DCI

Te midden van de dodelijke windstoten en chaotische stormen die een dreigende tornado signaleren, je haast je naar binnen naar een kluis, plaats zonder ramen ruim binnen een bouwconstructie om aan gevaar te ontsnappen. Kijkend naar de storm die zich ontvouwt, je vraagt ​​je af of er iets positiefs zou kunnen ontstaan ​​als Moeder Natuur haar meteorologische spieren spant:wat als we de energie van tornado's en orkanen zouden kunnen benutten?

Tot dusver, experts hebben geen energie verzameld van deze stormen, maar het idee heeft potentieel als we op de een of andere manier kosteneffectieve technologie ontwikkelen om het te doen.

Tornado's en orkanen produceren enorme hoeveelheden energie. Een wetenschapper schat dat de gemiddelde energie die op een bepaald moment door een orkaan wordt geproduceerd, op hetzelfde moment 200 keer het elektriciteitsopwekkingsvermogen van de wereld meet. Maar niet alle energie wordt gelijk gedissipeerd. Tornado's en orkanen zijn notoir rommelig, met de meeste energie gewijd aan het simpelweg aan de gang houden van de storm.

Ook, het hangt af van wat u van plan bent te gebruiken om de energie op te vangen, zei Chris Landsea, de wetenschappelijke en operationele officier van het Amerikaanse National Hurricane Center. Voor orkanen althans, de stormen geven de meeste energie en warmte af terwijl waterdamp in druppels wordt gecondenseerd. Momenteel, we hebben geen technologie die dit soort warmte-energie kan opvangen. In aanvulling, orkanen spelen het grootste deel van hun korte levenscyclus op zee uit, waar tal van logistieke problemen in de weg staan. De stormen kunnen binnen twee dagen komen en gaan, Landzee zei, en als ze land raken, ze verliezen veel van hun momentum en energie.

Mensen hebben ook overwogen om windmolens op het pad van een storm te plaatsen om windenergie te benutten. Maar er is een addertje onder het gras:Turbines zouden sterk genoeg moeten zijn om de brute krachten van tornado's en orkanen te weerstaan, terwijl ze mobiel genoeg moeten zijn om ze veilig op de paden van de stormen te plaatsen. Zelfs nu, bedrijven zetten hun apparatuur in op inkomende stormen door hun windturbines uit te schakelen om te voorkomen dat ze beschadigd raken - of erger nog, transformeren in grote projectielen, volgens een artikel van Scripps Howard News.

Om windenergie op te vangen uit stormen, technologie zoals windturbines zou zowel stevig als mobiel moeten zijn - twee eigenschappen die over het algemeen op gespannen voet staan.

De onvoorspelbaarheid van tornado's en orkanen weerhoudt ons ervan manieren te bedenken om er energie uit te halen. Wetenschappers werken nog steeds aan het beantwoorden van fundamentele vragen over tornado's en orkanen, inclusief hoe en waarom ze plotseling verschijnen. Zelfs dan, investeerders zouden een garantie nodig hebben dat een bepaald plan ervoor zorgt dat de technologie voor het benutten van energie een goede kans maakt om de stormen te doorstaan.

Momenteel, het is onhaalbaar om energie te verzamelen van natuurlijk voorkomende tornado's en orkanen. Maar hoe zit het met kleinere, kunstmatige?

Geïnspireerd door tornado's?

We kunnen geen tornado's en orkanen in dozen doen. Maar kunnen we ze in plaats daarvan recreëren en hun energie op kleinere schaal benutten?

Voor tornado's, misschien is het onderweg mogelijk. Tornado's verzamelen kracht door krachtig tunnelen van warme, lagedruklucht nabij de grond in hoogenergetische onweerswolken. De meeste van deze energie spiralen door de draaikolk van de storm, die grillig door het landschap sjokt. In plaats van een volledige tornado na te bootsen, zie het als de omstandigheden rijp maken voor een draaikolk. Je kunt zelfs thuis een draaikolk observeren door water in een badkuip te zien weglopen - het is hetzelfde idee.

Deze stormen hebben ingenieurs geïnspireerd om gecontroleerde wervels te willen creëren, de krachtige spiralen van energie in het hart van tornado's (en badkuipen!). Bijvoorbeeld, de Atmosferische Vortex Engine, een idee bedacht door een klein technisch team, zou bestaan ​​uit een 100 meter hoge, schoorsteenachtige structuur, waar warmte wordt geïntroduceerd aan de basis. Door stoom toe te voegen, ingenieurs kunnen mogelijk warme lucht aanmoedigen om te condenseren tot waterdamp die warmte en energie afgeeft. Het doel is om een ​​vortex te vormen, die zou kunnen worden omgezet in energie door turbines geplaatst nabij de top van de structuur, volgens de website van het project.

Maar het was moeilijk om tornado's te repliceren in zo'n gecontroleerde omgeving. Aangezien energie niet kan worden gecreëerd of vernietigd, wetenschappers zouden een gelijke - zo niet grotere - hoeveelheid energie in het systeem moeten stoppen om resultaten op te leveren die zouden neerkomen op bruikbare elektriciteit. Ook, het is moeilijk om realistische tornado-omstandigheden te creëren. Windsnelheden in tornado's kunnen oplopen tot 300 mph (482 km/u), volgens het Amerikaanse Federal Emergency Management Agency. Het simuleren van echte tornado-omstandigheden zou grotere constructies vereisen, te.

Om energie van tornado's en orkanen te benutten, er is veel innovatief werk te doen, zei Landzee. Totdat de technologie onze verbeelding inhaalt, het temmen van energierijke stormen in de natuur zal de toekomst zijn.