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¿Cuánto vale un rayo?

2007-08-06

Muchas veces he oído decir que qué pena que no podamos aprovechar la energía de los rayos. Que qué despilfarro de energía.

¿De verdad que es un gran despilfarro? Para contestar creo que lo mejor es calcular cuánto vale un rayo.

Enrico Fermi fue un físico que tuvo una gran influencia en el desarrollo de la mecánica cuántica y en el del primer reactor nuclear.

A sus alumnos les solía poner unos problemas cuya solución exacta era compleja y les pedía que estimasen una respuesta. Para hacerlo tenían que hacer muchas suposiciones y Fermi pedía a los alumnos que fueran razonables. Ese era el único requisito. Lo curioso es que la mayor parte de las veces la estimación era sumamente buena. La explicación es que los alumnos se equivocaban en las suposiciones, pero en unas suposiciones se pasaban y en otras se quedaban cortos. Por lo tanto muchas veces los errores se compensaban.

Un típico problema de Fermi es: ¿Cuánto se desgasta un neumático en cada vuelta que da en carretera? O ¿Cuántos afinadores de pianos hay en Chicago?.

Calcular el valor de un rayo puede considerarse un problema de Fermi, aunque en la solución voy a seguir no a Fermi sino a Yakov Perelman, un conocido autor de libros de ciencia recreativa. En su libro de Física Recreativa II hay un apartado que se titula ¿Cuánto cuesta un rayo y es la solución que voy a seguir, traduciéndola de rublos a euros y modernizando los precios.

Dice Perelman:

Hagamos este cálculo. Según los datos más modernos el potencial de una descarga atmosférica es igual a 50 millones de voltios. La intensidad máxima de la corriente se calcula en 200 mil amperios (se determina por el grado de imanación que produce en una barra de acero la corriente que pasa por su devanado cuando el rayo cae en el pararrayos). La potencia en vatios se puede hallar multiplicando el número de voltios por el de amperios, pero al hacer esto hay que tener en cuenta que mientras se produce la descarga el potencial baja hasta cero; por lo tanto, al hacer el cálculo de la potencia de la descarga hay que tomar el potencial medio, es decir, la mitad de la tensión inicial. Según esto tenemos:
la potencia de la descarga = 50.000.000x200.000 / 2,
es decir, 5.000.000.000.000 de vatios...o 5 mil millones de kilovatios.
Fin de Perelman.

Parece una barbaridad: 5 mil millones de kilovatios. Claro que Perelman lo dice muy claro se trata de la potencia y a nosotros lo que nos interesa es la energía.

Por ejemplo, la empresa productora de electricidad nos cobra algo por la potencia disponible (más potencia en el contador, más caro), pero lo que fundamentalmente nos cobra es por la energía consumida. Si consumimos un kilovatio durante una hora, hemos gastado una energía de 1 kilovatio-hora. Y un kilovatio hora, más o menos, nos cuesta 10 cents (centavos de Euro).

Aquí vemos una de las claves. No sólo interesa la potencia, también nos interesa durante cuánto tiempo se está consumiendo esa potencia. En un rayo nos dice Perelman hay que tener en cuenta el tiempo. La enorme potencia que acabamos de calcular actúa durante cerca de una milésima. Así que:

En una hora hay 3 600 segundos y 3 600 000 milésimas de segundo. Por tanto, la energía del rayo medio es de:

5*10^9/36*10^5= 1 400 kilovatios-hora.

Al precio indicado, 10 cent, resulta que un rayo cuesta:

140 Euros.

No parece que sea mucho, ¿o sí?

Enviado por flexarorion a las 08:38 | 18 Comentarios | Enlace

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Comentarios

1

De: Alex Fecha: 2007-08-20 18:28

Si fuera posible almacenar esa energia, yo con uno solo ya tengo suficiente para todo el año... :P Ahora bien, que cada uno se busque su propio rayo eh... aunque yo podría compartir el mío.

2

De: Sergio Fecha: 2007-08-20 20:11

Muy curioso! Dada la conclusión final parece que el tema ya se habrá estudiado por las principales compañías eléctricas y supongo que sería descartada... al menos por ahora!, no creo que salga muy rentable.

3

De: JarFil Fecha: 2007-08-20 21:10

Según el Instituto Nacional de Meteorología, ayer en 12 horas sobre España han caído unos 1900 rayos: www.inm.es/web/infmet/rayos/rayos.html
Eso serían unos 500.000 al día, distribuidos a lo largo de unos... digamos que 10.000Km² (a ojo según el mapa).

Aún así... a lo mejor se podría encontrar una forma para "descargar las nubes" de manera más pausada, sin necesidad de que explícitamente caiga un rayo, y así aprovechar buena parte de esa energía. Con aprovechar tan solo el 1% = 5.000 al día, tal vez pudiera salir rentable :-?

4

De: Anónimo Fecha: 2007-08-20 23:13

Como comprenderás, para poder capturar un rayo, hay que tener el equico correspondiente en ese lugar exacto. Cubrir el territorio nacional por completo sería costosísimo (sin contar que no tendríamos donde vivir, jejeje).

La idea sería poder generar esos rayos a voluntad cuando existan ciertas condiciones o colocar esos equipos (en caso de que existiesen) en zonas muy propensas a las tormentas, del mismo modo que se colocan hélices en zonas de mucho viento como Tarifa.

5

De: alberto salazar Fecha: 2007-08-21 00:49

Si bien no tengo los conocimientos cientificos para diferir de los datos que se explican, el sentido comun me dice que aqui hay algo raro. Hace unos años aparecio un articulo en Selecciones acerca de un rayo que cayo en un jardin. Por la composicion del suelo, considerando incluso su quimica, este acumulo la electricidad y afecto a animales y personas, conservando la energia (Como un enorme acumulador)por varios dias hasta que se disipo. Finalmente, opino que se pueden hacer acumuladores gigantes, todo de material natural (Carbon, acidos, etc) en cuencas naturales, o en el mejor de los casos, hacerlos industrialmente.

6

De: MANUEL Fecha: 2007-09-04 03:33

CREO QUE SUENA DIFICIL CAPTURAR TANTA ENERGIA PERO HAY QUE ROMPER CON EL PARADIGMA DE LO IMPOSIBLE O ¿NO LO CREEN ASI?

7

De: sas Fecha: 2007-10-08 21:52

caca

8

De: io Fecha: 2007-10-08 22:47

no caxe naa de lo esccrito
po ke no lei naa xD

9

De: sil Fecha: 2007-10-14 19:57

necesito saber cada cuanto tiempo hay que instalar un parrayos!!!plase!alguien q me diga!lo necesito para el cole...grcias

10

De: maria carolina Fecha: 2007-11-10 02:22

necesito mas info de este tema... me parece que hay una discución respecto a si es posible o no... es una investigacion del cole...

11

De: ALEX Fecha: 2008-04-02 16:01

EL RAYO HACE MIEDO

12

De: pedro pablo gonzalez cao Fecha: 2008-06-07 13:40

quiero a puntame al tu e quipo y janar toneo y a pender mas

13

De: jose luis Fecha: 2008-10-11 14:09

creo que ciertamente podria diseñarse algun dispisitivo movil que abarcara zonas de alta densidad de rayos (existen mapas de rayos).
Por otra parte alguien sabe como sacar provecho de las corrientes marinas para generar electricidad?

14

De: LILIAN Fecha: 2010-12-06 03:52

hola de casualidad entre a esta pagina ;y hablan de los rayos ha alguien le interesa contactarme porque en mi casa ya cayo un rayo creo que fue un rayo ya que quedo bastante dañada y lo perdi todo en su momento. algunos arreglos ya estan pero quedan partes rotas todavia y quemadas como un cielorasos de cemento tambien guardo un pedazo de la antena del televisor retorsida y con agujeritos causados por el supuesto rayo

15

De: karen lorena Fecha: 2011-06-08 00:55

bueno no tengo nada que decir me encanto

16

De: jireth lorena Fecha: 2011-06-08 00:58

pues la verdad no se que desirles a todos estoi agradesida de todo esto muchas grasias

17

De: oski Fecha: 2012-03-15 02:33

solo necesito 1.5 gigawatts para poder hechar a andar mi coche dlorean y viajar en el tiempo...suerte

18

De: Pertus Fecha: 2012-03-22 03:21

Rayos y truenos!