تعد ظاهرة البرق أحد أقوى وأعظم الظواهر الطبيعية، وقد أثارت إعجاب البشر وخوفهم منذ العصور القديمة. إن إمكانية استغلال الطاقة الهائلة التي يحملها البرق لتوليد الكهرباء ليست مجرد خيال علمي، بل تمثل تحديًا حقيقيًا. تسخير طاقة البرق يعتبر مصدرًا محتملًا للطاقة المتجددة، مما يزيد من أهميته في مستقبل الطاقة المستدامة. تستعرض هذه المقالة الإمكانيات المتاحة لاستغلال طاقة البرق، والتحديات التي تواجه الباحثين والمهندسين في هذا المجال.

قوة البرق
يمكن لصاعقة واحدة أن تحمل ما يصل إلى مليار ڤولت من الكهرباء. وبالرغم من هذه القوة الهائلة، فإن مدة صاعقة البرق قصيرة جدًا، حيث تستمر لأقل من ثانية. هذه المدة القصيرة تمثل تحديًا كبيرًا في جمع وتخزين الطاقة بشكل فعال.

الإمكانيات
نظريًا، من الممكن توليد الطاقة من البرق. حيث أن الطاقة الناتجة عن صاعقة واحدة يمكن أن تشغل مصباحًا بقوة 100 واط لأكثر من ثلاثة أشهر. ومع ذلك، فأن تحويل هذه الطاقة إلى شكل قابل للاستخدام يشكل مهمة معقدة. حيث أن الڤولتية العالية والمدة القصيرة التي تتسبب بها الصاعقة قد تلحق الضرر بالمعدات المستخدمة.

التحديات
1. جمع وتخزين الطاقة: يتطلب جمع البرق هياكل معدنية طويلة لجذب الصواعق. يجب تجهيز هذه الهياكل بآليات أمان قوية للتعامل مع الزيادة المفاجئة للطاقة. يعد تخزين الطاقة المجمعة تحديًا آخر، حيث يتطلب تحويل الطاقة عالية الڤولتية إلى ڤولتية أقل لتخزينها واستخدامها.
2. الفجائية: طبيعة البرق غير قابلة للتنبؤ. يضرب بشكل عشوائي وبقوة متغيرة، مما يجعل الاعتماد عليه كمصدر ثابت للطاقة أمرًا صعبًا. هذه الطبيعة تجعل تصميم نظام يمكنه جمع وتخزين طاقة البرق أكثر تعقيدًا.
3. التكلفة العالية: تكلفة بناء وصيانة البنية التحتية اللازمة لتوليد الطاقة من البرق مرتفعة. كما أن العائد الطاقي من البرق منخفض نسبيًا مقارنةً بالاستثمار المطلوب لجمعه وتخزينه.

الأبحاث الحالية والمحاولات
هنالك عدة جهات حاولت توليد الطاقة من البرق. على سبيل المثال، اختبرت شركة “Alternate Energy Holdings, Inc”. طريقة تتضمن برجًا ومكثفًا لجمع وتخزين طاقة البرق، لكن النتائج لم تكن واعدة ولم يكن بالإمكان توسيع النظام بشكل فعال. وحتى الآن، يواصل الباحثون استكشاف طرق مبتكرة مثل استخدام الليزر لتوجيه ضربات البرق إلى مواقع محددة. ومع ذلك، لا تزال التحديات العلمية والاقتصادية قائمة.

بينما لا يزال توليد الطاقة من البرق غير ممكن حتى الآن، فإن الأبحاث المستمرة والتطورات التقنية قد تجعل هذا الحلم ممكنًا يومًا ما. على الرغم من التحديات، يستمر السعي وراء هذه الفكرة في إلهام الباحثين والمهندسين، وقد يتحول ما يبدو كحلم اليوم إلى واقع ممكن في المستقبل القريب.

المرجع:
An investigation of a supercapacitor-based lightning energy harvesting technique.