Különleges kísérlet eredménye a repülő villámhárító: mindig oda megy a város fölött, ahova éppen kell

Nemrégiben hozták nyilvánosságra a japán NTT (Nippon Telegraph and Telephone Corporation) mérnökei azt az izgalmas kísérletet, amelyre tavaly decemberben került sor: drónnal „kaptak el”,majd vezettek le a földbe egy villámcsapást. A vezető nélküli repülő szerkezetet, egy fura ketrecbe zárva, felengedték a sötét felhők közé, ám egy hosszú fémdróttal a földhöz kötözték. Egy darabig csendben lebegett 300 méteres magasságban, majd hirtelen mintha megragadott volna egy villámot, kék fény töltötte be az eget, majd a drón villámhárítóként levezette azt a földbe. A ketrece kissé megolvadt, de az eszköz továbbra is működőképes maradt.

Japánban évi 0,7-1,5 milliárd dollár között mozog a villámcsapások okozta kár értéke. A japán NTT telekommunikációs vállalat infrastruktúrája is ki van téve az ilyen jellegű károknak, ezért állítottak fel egy csapatot, amelynek az volt a feladata, hogy megelőzzék vagy enyhítsék a villámkárokat, különösen azokon a helyeken, ahol nehézkes lehet a hagyományos villámhárítók telepítése.

A megoldást egy multikopter drón jelentette, amelyet egy fém„Faraday-kalitkába zártak. Ez a kalitka tereli a villámot a drón körül, amikor az a drónba csapódik, és sugárirányban irányítja ezt a hatalmas áramot, hogy kiegyenlítse a keletkező erős mágneses térhatásokat. A drónt egy több mint 300 méter hosszú, vezetőképes földelővezeték kötötte a földhöz, a vezeték alján egy nagyfeszültségű kapcsolóval. A drón tetejére egy sor tüskés, antennaszerű villámhárítót helyeztek, ezt feltehetően úgy tervezték, hogy maximalizálja a tiszta villámcsapás esélyét, és tisztán irányítsa azt a ketrecen keresztül a földvezetékhez.

A rendszer földi érzékelőket használ a megfelelő körülmények – az elektromos tér ingadozásainak, amelyek általában a villámcsapások előhírnökei – észlelésére. Amikor eljön a megfelelő pillanat, a drón elindul, felemelkedik a felhőmezőbe, és 300 méteres magasságban lebeg kikapcsolt földelővezetékkel. A drón a zivatar intenzív elektromos mezőjében áll, és nagy töltéskülönbséget épít ki maga és az alul lévő földeletlen vezeték között. Amikor a feszültség eléri a kritikus szintet, egy kapcsoló összeköti a kábelt egy alacsony ellenállású földelőrendszerrel. A Földhöz vezető út ellenállhatatlanná válik a felette lévő töltéssel rendelkező részecskék számára.

A „villámálló” kísérleti drón

NTT

A kísérletek során a csapat kék villámcsapásokat és „pattanó hangokat” figyelt meg a talajszinten lévő kábelcsörlő felől, de a drón stabilan a levegőben maradt, még azután is, hogy a villám megperzselte a védőburkolatát. Az NTT szerint a drón vázát már korábban tesztelték, és akár 150 ezer amperes túlfeszültségnek is képes ellenállni. Csak érzékeltetésképpen: egy tipikus villám körülbelül 30 ezer ampert szállít – ez több mint elég ahhoz, hogy a legtöbb útjába kerülő elektronikus eszközt megsemmisítse.

A földi csörlő megvilágítása villámcsapáskor

NTT

Az NTT kutatói szerint ez „a világon az első alkalom, hogy egy drónnak sikerült villámot gerjesztenie és vezetnie elektromos téringadozások segítségével.” Bíznak abban, hogy ezt a repülő villámhárító technológiát olyan rendszerré fejlesztik, amely városok és infrastruktúra villámcsapások elleni védelmére alkalmazható, különösen olyan építmények esetében, mint a szabadtéri stadionok és a szélturbinák, amelyeket nem lehet könnyen megvédeni a villámhárítók beépítésével.

Azonban vannak még ennél is nagyobb szabású terveik. Szeretnének olyan módszereket fejleszteni, amelyek lehetővé tennék, hogy a vonzott villámok energiáját tárolni és hasznosítani lehessen. Ennek megvalósítása azonban – figyelmeztet a New Atlas – számos buktatót rejt. Ha az NTT kutatói komolyan ki akarják találni, hogyan lehet palackozni a villámot és tiszta energiaforrásként használni, akkor nehéz dolguk lesz. Szükségük lesz valamiféle gigantikus pufferrendszerre, amely képes felfogni egy ilyen hatalmas pillanatnyi energiacsúcsot, majd civilizáltabb módon csepegtetni egy tárolórendszerbe vagy magába a hálózatba.

Ha máskor is tudni szeretne hasonló dolgokról, lájkolja a HVG Tech rovatának Facebook-oldalát.