Kunnen we elektriciteit opwekken met bliksem?

“Vind maar iets uit wat bliksemenergie op kan vangen, mooie uitkomst” – zo schreef onze volger Ronny Woodhouse als reactie op ons Facebookbericht met daarin het bericht dat de baan van de bliksem korte tijd radioactief blijkt te zijn. Dat maakte me nieuwsgierig. Tot nu toe is het namelijk niet mogelijk om elektriciteit op te wekken middels bliksem, maar wat is de stand van zaken in de ontwikkelingen? Wordt bliksem überhaupt als een potentiële bron van energie overwogen?

In dit artikel kijken we eerst naar waarom het opwekken van bliksem tot nu toe geen optie is geweest. Daarna ga ik op zoek naar de huidige ontwikkelingen om te kijken of we over tien jaar misschien wel onze smartphone (bestaan die dan nog?) opladen met elektriciteit opgewekt uit de bliksem. Want de ontwikkelingen gaan razendsnel: zo kwam ik een artikel tegen waarin iemand 6 jaar geleden schreef dat we ‘in principe geen elektriciteit kunnen opslaan’ (bron), maar daar dacht een zekere Elon Musk van Tesla toch anders over.

Waarom vangen we cg-ontladingen niet af en wekken we er stroom mee op? Foto: Maurice Hamming

Waarom we tot nu toe geen bliksem kunnen gebruiken

Tot nu toe is het niet mogelijk om elektriciteit op te wekken middels bliksem. Maar de bezwaren liggen vooral aan de praktische kant. Dit zijn ze:

• Hoewel de bliksem enorm krachtig lijkt (en dat ook is) werkt hij niet zo efficiënt. Het merendeel van het vermogen dat wordt geproduceerd door een bliksemflits wordt omgezet in geluid (de donder) en licht (de flits). Het is moeilijk om die in stroom om te zetten.
• Als je stroom wilt opwekken moet je zeker weten dat je met een stabiele bron van energie te maken hebt – over de relatief langere termijn. Zonne- en windenergie hebben ondanks de schommelingen die stabiliteit. De bliksem treedt slechts een fractie van een seconde op. Je kunt dan een 100-watt-lamp voor 6 maanden van stroom voorzien. En dat is commercieel natuurlijk niet interessant voor grote bedrijven.
• In 2009 was het wereldwijde stroomverbruik 20,279,640,000,000 kWh. Dat is meer dan 40 keer zoveel als we zouden opwekken als we alle bliksemflitsen ter wereld die op land voorkomen kunnen afvangen en omzetten in energie. Dan zijn er efficiëntere bronnen.
• De grote stroompiek die optreedt bij een bliksemflits maakt de opslag ervan lastig.
• Doordat bliksems onvoorspelbaar zijn en vaak niet op dezelfde plek inslaan wordt het lastig om de vraag van het stroomnet in te schatten.
• De kracht van de bliksem richt vaak schade aan, dus de installaties die bliksem afvangen moeten enorm robuust zijn.
• Als we de bliksem willen opvangen, dan moeten we hele hoge punten creëren. Daarvoor moeten we een wereldwijd radius maken van torens ter grootte van de Eiffeltoren die op 1,5 kilometer van elkaar staan. Het is maar de vraag of dat mooi is. Ik verwacht een boel protest, vooral als je kijkt naar de negatieve reacties die soms (al dan niet terecht) volgen op de bouw van windmolens.
• Er moeten op veel plaatsen afvanginstallaties komen, waardoor het onnodig duur wordt, zeker ten opzichte van andere bronnen.

Even dromen… hoe zou het wel kunnen?

Zouden drones die door wolken vliegen een mogelijkheid kunnen zijn?

Rest de vraag…als we het echt willen, kan het dan niet alsnog? Het is natuurlijk een enorm ontwikkeltraject dat we door moeten als we het mogelijk willen maken, maar er zijn verschillende ideeën over hoe we bliksemenergie wél mogelijk zouden kunnen maken:

• Visionair vraagt zich af of we niet met drones door statisch geladen wolken kunnen vliegen om zelf bliksems op te wekken. Deze drones staan hun energie vervolgens af aan een vliegtuig, dat met een ‘opgeladen’ batterij weer op de grond terugkeert.
  • Dat is op zich best een inventief idee, want je zoekt de bliksem nu op terwijl je anders afwacht. Het tegenargument van onvoorspelbaarheid verdwijnt dan volkomen. Tegelijkertijd is het wel zo dat de drones zeer bestand moeten zijn tegen de enorme kracht die op de toestellen wordt uitgeoefend, en het is maar de vraag in hoeverre we daar al zijn. Ook moeten we kijken naar hoe het vliegtuig vliegt, want het heeft in principe weinig zin als we minder opwekken dan we kwijt zijn aan het laten vliegen van het toestel.
• Een andere manier werd voorgesteld door een uitvinder genaamd François Eustache. Hij stelde voor om de ‘vliegertechniek’ te gebruiken, maar dan in een modernere uitvoering dan het beroemde experiment van Benjamin Franklin. Eustache stelt voor om laserstralen de onweerswolk in te schieten. Door een aantal elektrische processen zou de laserstraal de weg van de minste weerstand worden, waardoor je altijd zeker zou weten dat de bliksem precies volgens dat pad inslaat.
  • Een interessant idee! Zo neem je het argument van onvoorspelbaarheid voor een groot deel weg. Desondanks is het alleen bruikbaar op het moment dat er daadwerkelijk een onweerswolk boven de laser hangt.
  • Franse wetenschappers hebben in 2012 aangetoond dat dit kan werken voor kunstmatige bliksem. Het is nu de vraag of dit ook doorgevoerd kan worden voor echte bliksem. De onderzoeksinteresse lijkt echter tanende.
• En een ander voorstel is om gewoon maar massaal de tv en andere elektrische apparatuur uit te zetten bij een goede onweersbui. Dat zou al meer besparen dan we momenteel kunnen opwekken 😉

Terug naar de iets serieuzere kant van dit vraagstuk. Bliksem lijkt (waarschijnlijk terecht) niet als serieuze bron van energie te worden overwogen. We hebben dan immers ook duurzame energiebronnen zoals zonne- en windenergie die grote ontwikkelingen doormaken & efficiënter zijn dan bliksemenergie. Ook kernenergie kent geen CO2-emissies, maar er is desondanks veel kritiek op de duurzaamheid en veiligheid.

The Independent sloot haar artikel over waarom we geen bliksem kunnen gebruiken voor het opwekken van energie af met een prikkelende vraag. Vertaald van het Engels naar het Nederlands wil ik hem hier ook stellen, want het plaatst het hele verhaal toch in een andere context:

Waarom leggen we niet gewoon ieder dak vol met zonnepanelen in plaats van zo moeilijk te doen?

Oh, wacht. Elon Musk weer. 😀

Referenties

• Wetenschapsforum: Elektriciteit uit bliksem
• Visionair: Waarom kunnen we de energie van een bliksem niet opvangen?
• NASA: Science FAQ
• Startpagina: Kan men bliksem opslaan om zo stroom opwekken ?
• Independent: Why can’t we extract electricity from lightning?
• Forbes: can we harvest lightning for the power grid?