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Hellblow.
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Non serve far salire e scendere un fascio laser, basta creare un canale ionizzato lungo abbastanza. L'uso del laser su un satellite implica un attraversamento completo dell'atmosfera e quindi maggiore potenza di quella necessaria per un laser che parta da terra. Non so sinceramente neanche se conviene installare una centrale solare orbitante. In ogni caso l'uso del alser come canale forse non è tanto banale come idea, e magari potrebbe anche funzionare. Ma sono ignorante in metereologia, funzionamento dell'atmosfera e formazione delle cariche elettrostatiche in aria, per cui non so dar dettagli su questo 
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Mi è capitato varie volte di esaminare i danni provocati da un fulmine,ma piu' che avere un piccolo buco nel terreno,o un'antenna spezzata in 20 parti,o un impianto domestico completamente fuso,non si andava.Anche perchè gran parte della carica elettrica viene dissipata dall'aria che si ionizza,si scalda e esplode deflagrando.Le stime del fulmine che eroga energia per 'accendere' New York per un anno sono,ahimè,errate.Un'energia di un anno ti raderebbe al suolo un intero quartiere,cosa che non avviene mai durante i temporali. La ionosfera tra l'altro serve ad annullare la pericolosità dei raggi cosmici,se la si fora ci arrivano valanghe di radiazioni nocive.E' stato sufficiente elimnare una piccola parte di ozono col Cfc che i danni da raggi Uv si sn fatti sentire subito.
Durante le missioni nel cosmo gli astronauti non possono restare piu' di tanto,le radiazioni gli creano danni irreversibili a livello cellulare.Non hanno uno scudo ionosferico che li protegga,ma solo una tuta o un lamierato della navicella.. -
acirasa.
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Ciao,
premetto che leggo questo post, a mio parere molto interessante, ma da totale ignorante dei fenomeni coinvolti.
Perchè è necessario forare tutta la ionosfera? non basterebbe, che so 100m di laser per raccogliere una corrente sufficente?
Invece di pensare a grossi sistemi per intere città si potrebbe pensare a qualcosa di più piccolo e decentralizzato, che so una casa.
Non credo che differenze di potenziale di 200.000V siano richieste in questo caso no?
saluti. -
Hellblow.
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Questo SITO contiene la descrizione di uno strumento (non ho verificato se puo' funzionare) legato alla rilevazione dei temporali.
Forare la ionosfera è impossibile, perchè non si fora nulla dato che è già ionizzata. Al massimo con il laser cortocicuitiamo la ionosfera con il terreno.
Per sapere se è conveniente o no, chi conosce bene i valori in gioco dovrebbe calcolare correnti e tensioni che circolano ogni secondo attraverso un canale ionizzato di una certa sezione, e poi verificare se tale potenziale è sufficiente ad alimentare un laser con una corrente in surplus di almeno un 30% per ripagarsi anche dell'usura del laser.
Il laser dovrebbe essere molto sottile e potente. Impulsivo ( almeno 40 microsecondi) per far scaricare a terra una certa energia in breve tempo. Ad anidride carbonica perchè è quello piu' efficiente.
Si parla di 300000 Volt e correnti dell'ordine di 10^4 ampere,che non sono uno scherzo. Anche se la scarica dura poco (20-70 microsecondi) è sufficiente a portare a terra una potenza non indifferente. Molta di questa potenza, come viene correttamente detto, viene usata per ionizzare l'aria. Però nel caso del laser la ionizzazione viene fatta a priori, e quindi la scarica fluisce in toto.
Si potrebbe pensare ad un sistema che scarica a terra la corrente, che attraverserà un blocco di NaCl. Il calore (si deve calcolare se basta) dovrebbe fondere il sale e quindi immagazzinare il calore. In seguito il calore potebbe essere riutilizzato nuovamente per altre cose (riscaldamento, produzione energia elettrica ecc...)
Questo è un primo metodo di utilizzo a cui ho pensato appena sveglio, ma potrebbe benissimo venir immagazzinata, quest'energia, anche sotto forma di idrogeno. E' tutto un po da vedere....
Ora tutto questo può può sembrare una cosa positiva, fino a quando non ci si chiede a cosa serve un fulmine. I fulmini producono l'ozono. Niente fulmini, niente ozono, e finiamo cucinati nel forno.
Quindi la cosa è pericolosa.
PS: Mi son documentato
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tersite1.
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Caro Hellblow QUOTENiente fulmini, niente ozono, e finiamo cucinati nel forno
Vero ma anche altrettanto vero che si tratterebbe comunque di fulmini pilotati e quindi l'ozono dovrebbe essere salvo.
Ma è il resto che non mi quadra.
Ciao
Tersite. -
Hellblow.
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Se sei piu' preciso forse capisco quel che vuoi dire. . -
tersite1.
User deleted
Caro Hellblow
Per gioco ho fatto un calcolo:
Supponendo di avere un condensatore con le armature estese quanto la superficie della Terra e la distanza tra le due di 80 km la capacità di tale condensatore sarebbe di 2 centesimi di farad.
Non è granchè come stoccaggio di energia, anche a tensioni di milioni di volt.
Se il raggio laser arriva in ionosfera preleverà le cariche negli immediati dintorni del raggio, estiste un meccanismo che consenta anche alle cariche più distanti (centinaia di km) di essere richiamate nella zona del condotto in tempo ragionevole?
Quanto si può prelevare di queste cariche senza creare problemi?
Qual'è il loro tasso di formazione?
Nella ionosfera le cariche (positive e negative) sono ben separate
(come avviene nei fulmini) o sono mescolate?
Immaginiamo che la ionosfera sia carica positivamente, dopo un pò che preleviamo cariche positive la Terra sarà carica positivamente e non ne riceverà più (la capacità di una sfera come la Terra è di 710 microF).
Occorre chiudere il circuito rimandandole in orbita.
Sono certo che ci sono ancora altri problemi.
Ciao
Tersite. -
Nabucodor.
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Allora l'idea di Hellblow non è male... in teora si potrebbe costruire un condesatoe molto grosso utilizzando vetro ecco le specifiche:
rigidità dielettrica del vetro è questa -----Vetro 25-100 Kv/mm quindi prendendo dell' ottimo vetro si ha circa 100 Kv su mm quindi con 5 Cm di spessore si ha una rigidità dielettrica di 5 Mv e delle superfici abbastanjza grandi si può usare un regime carica scarica (sparkgap) su un grosso primario fatto da moltissime spire ed un secondario invece gatto da poche spire la bobina ideale dovrebbe essere di tipo a spirale (bobina ideata da Tesla)perchè immagazzina circa 250 mila volte di + di una bobina normale... questo abbasserebbe la tensione a voltaggi accettabili con una grossa corrente a disposizione..... il tutto dovrebbe funzionare a regime impulsivo ad una certa frequenza...
Studi del genere sono stati fatti da Nikola Tesla circa 100 anni fa!!! abbiamo un bagaglio immeso a disposizione!!! datoci da questo grande Scopritore come lui stesso si definiva!!!. -
Hellblow.
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CITAZIONECaro Hellblow
Per gioco ho fatto un calcolo:
Supponendo di avere un condensatore con le armature estese quanto la superficie della Terra e la distanza tra le due di 80 km la capacità di tale condensatore sarebbe di 2 centesimi di farad.
Non è granchè come stoccaggio di energia, anche a tensioni di milioni di volt
Giustissimo, solo che tu non hai utilizzato materiali e struttura adatti per il tuo condensatore. Hai usato armature e dielettrico rigido, mentre qui si parla di accumulo per effetto della ionizzazione di un gas. Sono due cose diverse. Se fosse come dici tu, al primo fulmine non vedremmo fulmini per tempo x tale da permettere la "ricarica" del condensatore. Ancora, se l'energia accumulata fosse cosi poca non vedremmo mai due fulmini di notte che scoccano a breve distanza l'uno dall'altro. I meccanismi in gioco sono diversi.
Vedi, molti condensatori per auto ad esempio sono in grado di accumulare anche difversi Farad. Si tratta di componentistica speciale ovviamente, e costosa, ma è fattibile. Il problema invece è l'impulso elettrico che questi riceveranno. I componenti non credo possano tollerare picchi improvvisi di corrente troppo levati, a meno di ripartire tale corrente, e quindi complicare il tutto.CITAZIONESe il raggio laser arriva in ionosfera preleverà le cariche negli immediati dintorni del raggio, estiste un meccanismo che consenta anche alle cariche più distanti (centinaia di km) di essere richiamate nella zona del condotto in tempo ragionevole?
La velocità di spostamento delle cariche si aggira sui 100000 km/s e comunque un centinaio di chiilometri non è un problema. In ogni caso prelevare la carica di qualche chilometro quadrato è piu' che sufficiente.CITAZIONEQuanto si può prelevare di queste cariche senza creare problemi?
Qual'è il loro tasso di formazione?
Domande pertinenti. Non conosco il tasso di formazione, però possiamo dire sufficientemente veloce da consentire circa 20000 (forse piu') scariche al giorno, con tensioni di almeno 300000 V e correnti di 10^4 A della durata media di 50*10^-6 secondi. Diciamo quindi, calcolo approssimativo e veloce, circa 60000000 W, che diviso per la superficie della terra, e considerando che non si scarica al 100% di dà un'idea della potenza che ogni metro quadro potrebbe rendere.
Sono calcoli approssimativi, ma diciamo che dovrebbero almeno indicare l'ordine di misura con cui lavoriamo.
Non so il tasso scaricabile senza danni all'ambiente, ma penso che un 10% di questa potenza potrebbe poter essere prelevato. Qui rientra un discorso di zone. Una zona con fascia di ozono sufficientemente spessa, in un punto disabitato come un deserto, potrebbe forse essere adatta. Non lo so, per questo c'e' chi ne sa piu' di me.CITAZIONENella ionosfera le cariche (positive e negative) sono ben separate
(come avviene nei fulmini) o sono mescolate?
Dovrebbe essere molto simile ad un plasma, probabilmente rarefatto, mantenuto ionizzato dalla radiazione solare. Diciamo che lavora un po' come un pannello solare, ma io ne so poco a riguardo.
In ogni caso, la fattibilità tecnica c'e'. Non so se c'e' la convenienza energetica, vanno fatti due calcoli.. -
Wechselstrom.
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Ciao a tutti!
Anch'io Tersite ho fatto 2 conti, perché mi sono incuriosito...
Ho trovato che la capacità di un ideale condensatore sferico (senza nuvole tra le armature
) concentrico Terra-mesopausa (cioè il "bordo" inferiore della ionosfera, a circa 80 km di altezza da terra) è C = 57,286 mF. Poi ho cercato, in giro su Internet, quanto potesse valere la d.d.p. max tra superficie terrestre e ionosfera; ho trovato un valore max pari a 500 kV (vd. http://www.sciechimiche.org/approfondiment..._del_clima.html ). Ora, l'energia immagazzinata da un siffatto condensatore è
Ue = C·V2/2 = 7,16·109 J.
Poi mi sono chiesto quanti kg di carbone dovrei bruciare per ottenere un'energia equivalente a quella appena calcolata. Considerando un potere calorico medio del carbone pari a 20 MJ/kg (valore che corrisponde a quello del litantrace sub-bituminoso http://it.wikipedia.org/wiki/Carbone_%28energia%29 ), ho trovato:
Mcarb = 7,16·109 J / (20 MJ/kg) = 358 kg.
Detto così non mi sembra un gran guadagno... Infatti bisogna - secondo me - considerare il fatto che otteniamo circa 7 GJ ogni volta che scarichiamo tutta l'energia della ionosfera idealizzata a terra. Occorrerà quindi vedere in quanto tempo si "ricarica" la ionosfera o, più correttamente, riconsiderare questo problema in un'ottica dinamica, anziché statica (come stimo facendo adesso). Anche perché personalmente mi parrebbe molto pericoloso "scaricare" completamente la ionosfera, dal punto di vista climatico (mi riferisco sempre al caso idealizzato che ha posto Tersite; immagino che sia un po' difficile, nella realtà, cortocircuitare la ionosfera!
).
Quindi potremmo fare un altro modellino del sistema Terra-ionosfera, sempre ideale ma un po' più "sofisticato" del precedente, considerando il tasso di formazione-apporto di nuove particelle ionizzate nella ionosfera.
Ciaociao
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Hellblow.
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Vi propongo un altro calcolo. Wech, quanta energia ci vuole per bucare un dielettrico di 80 km di aria? O meglio, quanta energia ci vuole per ionizzarla? E considera che buona parte di questa energia viene scaricata a terra. . -
Wechselstrom.
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CITAZIONE (Hellblow @ 2/9/2006, 11:24)[La ionosfera] Dovrebbe essere molto simile ad un plasma, probabilmente rarefatto, mantenuto ionizzato dalla radiazione solare.
Infatti ai fini della propagazione em la ionosfera è modellata come un particolare tipo di plasma ("particolare" nel senso che si fanno diverse ipotesi semplificative).
Comunque, per la propagazione di onde em nell'atmosfera (quindi n'è affetto anche un laser) bisognerebbe considerare gli effetti di assorbimento del vapore acqueo (nubi), dell'O2, dell'N2, della CO2 e della pioggia. Gli effetti dello scattering delle molecole componenti l'atmosfera + pulviscolo (nel caso utilizziamo l'apparecchio in una zona molto inquinata). Il fatto che l'indice di rifrazione dell'atmosfera varia in modo non lineare con l'altezza, ecc... Qualitativamente diciamo che assorbimento e scattering comportano uno spreco aggiuntivo della potenza del laser e la variaz. dell'indice di rifrazione comporta una deviazione del raggio laser indesiderata che va corretta, se vogliamo indirizzarlo in una zona precisa della ionosfera.
L'idea mi sembra fattibile, però penso che ci siano parecchi problemi da afrontare per renderla operativa.
-----------------------------------------------------------CITAZIONE (Hellblow @ 2/9/2006, 11:33)Vi propongo un altro calcolo. Wech, quanta energia ci vuole per bucare un dielettrico di 80 km di aria? O meglio, quanta energia ci vuole per ionizzarla? E considera che buona parte di questa energia viene scaricata a terra.
Affinché nel condensatore Terra-mesopausa (c'è solo aria tra la superficie sferica liscia della Terra ed il limite della mesopausa a 80 km di altezza) si buchi il dielettrico, occorre una d.d.p. di almeno 240 GV tra le armature. In questo caso, per rompere il dielettrico, il condensatore deve quindi accumulare un'energia pari a 1,65·1021 J,
un istante prima che scocchi l'arco.
Però i fulmini non partono-arrivano a 80 km di altezza...
P.S. Cmq, 1,65·1021 J = 359.000 Mton
... Quindi mi sa che stiamo semplificando un po' troppo... 
Oppure ho sbagliato i conti
Edited by Wechselstrom - 2/9/2006, 12:15. -
Hellblow.
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Infatti, sebbene i laser sugli ultravioletti siano molto adatti a ionizzare l'aria (ricordo che oltre il 70% dell'aria è fatta di azoto, che ha una riga spettrale sui 337 nm) a causa della bassa efficienza trovano un'alternativa migliore con i CO2.
Certo ci vuole un laser molto potente.. -
Hellblow.
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Benissimo, allora considera una semplice distanza di 1 Km
In ogni caso, si tratta di un'energia che non coincide con il calcolo di un semplice condensatore sferico, perchè la Terra non è un condensatore o comunque la ionosfera funziona in maniera un po diversa
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tersite1.
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Caro Ell
A quanto pare, in una nuvola temporalesca, fenomeni di dinamica atmosferica accumulano cariche positive da una parte e cariche negative dall'altra.
Abbiamo così, a seconda dei tipi di accumulo, fulmini fra nube e nube (una carica + e una carica -), fulmini all'interno di una stessa nube (nella quale una parte è carica + e una -), fulmini fra terra e nube (terra carica + e nube- o viceversa).
La ionizzazione di un gas presuppone che gli elettroni non siano più legati al nucleo, ma questo non significa affatto che l'insieme sia carico elettricamente.
Anzi non lo sarà; però si può ipotizzare un qualche meccanismo che privilegi l'accumulo di certe cariche in certe zone, con questa ipotesi possiamo immaginare che ci siano delle concentrazioni locali di carica, sfruttabili in qualche modo.
Occorre infine anche tenere conto della rarefazione della ionosfera.
Esistono delle nubi interstellari con temperature di milioni di K, in queste nubi puoi tranquillamente morire di freddo.
Gli atomi hanno una energia media molto elevata, ma sono talmente pochi che non forniscono energia termica sensibile.
Nello scudo stellare di reganiana memoria si ipotizzava di mandare in orbita dei laser ( o forse mandare solo gli specchi per deflettere il raggio prodotto da stazioni a terra) per intercettare ed abbattere vettori balistici nemici in tempi prossimi a zero.
Non se ne fece niente, però immagino che qualche sparata laser verso la ionosfera l'abbiano fatta, tanto per provare.
Strano che non si siano accorti di nulla.
Oppure, ipotesi alla "Ufo & Misteri", il progetto fu abbandonato a causa di queste scariche di ritorno ed il tutto richiuso in un cassetto per non scontentare le sette sorelle.
Ciao
Tersite
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Energia gratis......tramite raggio laser |