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Energía de un Rayo

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Hoy me ha llegado un correo de una lectora del blog, con motivo de la foto del rayo sobre Martos que publiqué hace tiempo.
La pregunta es si podríamos vivir con toda la energía que cae a lo largo del año sobre la Tierra de los rayos, en fin, una curiosa pregunta, y que seguro que ya han tratado en muchas páginas en internet. Desde luego es la clásica entrada de Curioso pero Inútil.
En fin, y lo primero para la investigación, es irse a la wikipedia y trabajar con datos, porque no tenía ni pajolera idea de los datos de un rayo.
Los datos, son muchos, y desde luego curiosos y en casi todos ellos realmente impresionantes:
- 30.000 grados en el punto de impacto y 10.000 grados en el aire.
- Más de 16 millones de rayos caen al año en la Tierra
- Corrientes de hasta 40 kA (aunue pueden llegar a 120 kA)
- Tensiones típicas de 1 GV (1000 millones de Voltios), para un rayo de 300 metros.
- Potencia entregada de hasta 100 TW (terawatios).
- Tiempo de descarga, del orden de milisegundos.
- Transfieren una energía de hasta 300 GJ (giga julios).
Aunque todo esto sea muy general y dependa en gran medida del tipo de rayo, de la zona de formación, y de muchísimos más factores.
En fin, partiendo de la cantidad de energía transferida tenemos que un rayo entrega 300 GJ.
Un kilowatio hora (que es en lo que se tarifica la energía en nuestras casas por la Sevillana) es 3,6 MJ (Mega Julios), así que un rayo sería capaz de descargar unos 83333 kilowatios hora. Normalmente una casa normal y corriente gasta 2 kilowatios hora, así que un rayo podría alimentar unos 40000 hogares durante una hora.
Como al año caen 16 millones de rayos sale una energía total de 4800 millones de GJ, una auténtica burrada, que sería la energía suficiente para alimentar 640.000 millones de hogares durante una hora, o 26000 millones de hogares durante un día ó 73 millones de hogares durante un año, lo cual no es representativo, frente a los 6000 millones de personas que vivimos en la Tierra, pero es un dato.
Pero la verdad es que es una cifra realmente impresionante, toda esa cantidad de energía desperdiciándose. Pero eso no es todo, si calculasemos la cantidad total de energía del Sol que alcanza la Tierra, o la energía que se desprende en una erupción volcánica nos quedaríamos sorprendidos.
Lo que sí está claro es que manejar los rayos y adaptarlos al consumo humano sería extremadamente difícil: No se sabe donde se van a formar, ni cuando, y además sería una energía muy fluctuante, por ejemplo en meses secos en España no caería ningún rayo y no sería una fuente de energía muy fiable.
Por cierto, espero no haberme equivocado en los cálculos ni en unidades ni en las cifras, que hace mucho tiempo que ya no estudio física de esta básica. De todas formas, cualquier corrección es bien recibida.

26 respuestas a “Energía de un Rayo”

  1. 01 may 2008 a las 9:07 am soizik

    Si hablamos de energia, una de las cosas que mas me hizo pensar cuando estudiaba la carrera. Es que en el balance de energia de un planta, es decir si contamos la energia que recibe del sol y descontamos la que se pierde por reflexión, por respiración y por mantenimento de la própia planta (crecimento, etc) sólo podemos aprovechar un 7 % para el hombre. Puede que los datos hayan evolucionado con el tiempo ya que actualmente mi actividad laboral queda un poco lejos de la ecofisiologia de cultivos.

    ¿Os podeis imaginar si puedieramos aprovechar un 14 %?
    Que problemas solucionariamos hambre …, energia

    Saludos

    Xavi

  2. 01 may 2008 a las 6:56 pm Juan Jesús

    La energía sin control, no sirve para nada.

  3. 02 may 2008 a las 10:32 pm josera

    Soizik, es interesante la reflexión que haces, y desde luego va a ser el gran desafío del siglo en el que estamos: Conseguir mucha energía y barata, ahora que el petróleo se está encareciendo tanto.

    Juan Jesús, si un físico no le pone pegas, es que está todo bien, ?Que respiro1 Pensé que me había podido equivocar en las unidades o en los nombres.

  4. 23 jun 2009 a las 7:33 am julio

    es casi imposible pensar que una casa comun consuma cerca de 2 KWh, eso es loque representan dos bombillos de 100 W, por que no reflexionas sobre el consumo de un hogar mas realista; te lo digo: esta cercano a uno 8 KWh, ademas tendrias que captar toda la energia pero solo de los rayo realmente enorme. saludos….

  5. 30 jun 2009 a las 10:08 am kilo julio

    julio, dos bombillas de 100w consumen 200w, segun mis calculos de ingeniero experimentado, jeje. El limite normal en una casa es de 3.3kw. El problema del rayo es el de muchas energias “limpias”…¿que hacemos cuando no hay rayo? Recordemos que lo que se intenta es generar la misma energia que se consume, con el fin de no tener que almacenar (algo bastante caro)

  6. 06 jul 2009 a las 4:11 am ingdenis

    se les pasa un dato importante y es que la descarga en forma de rayo dura milisegundos lo cual hace casi imposible cargar cualquier tipo de bateria se necesitaria una tecnologia inedita para poder soportar el impacto del rayo y absorber la mayor cantidad de energia sin perdidas y que pueda ser almacenada o utilizada, mas bien la gran cantidad de energia que porta el rayo es perdida en forma calorifica en el impacto, luminica y sonora y suponiendo que aun asi queda energia captable esta no podria ser almacenada en ningun tipo de bateria pues como bien se sabe la descarga sucede en milisegundos, amenos que se fabrique una especie de capacitor pero imaginense que tamaño o dimencion seria y costo y este se cargue y luego se descargue en forma controlada y su energia de descarga sea adecuada y modificada para el consumo domestico e industrial, la verdad esta color de hormiga!!loimportante seria hacer una bateria para estas especificaciones de energia y tiempo de carga.saludos

  7. 24 jul 2009 a las 7:52 am AlegreBandolero

    Por lo que lei sobre Tesla el podia enviar electricidad como si fueran ondas de radio y queria que todo el mundo tuviera electricidad gratis.. quien sabe si penso en los rayos y una manera de hacer transportar esos rayos mediante repetidores y emisores… eso seria la puta clave.. ademas la universidad de Barcelona esta investigando sobre la manera de aprovechar los rayos.. espero que eso pronto lo veamos..

    Tesla was robbed !!!

  8. 27 ago 2009 a las 6:49 pm dr.enoff

    Y habeis pensado en canalizar la energia de un rayo por super condensadores? Se cargarian inmediatamente y se podria regular su descarga, es simplemente una idea en la cual estoy trabajando. Un saludo

  9. 30 ago 2009 a las 11:19 pm Angel Rodriguez

    Llevamos años investigando sobre la recuperacion de la energia del rayo, la semana pasada se presento en la Universidad Catalana de Verano en PRADES de CONFLEN, la teoria y tecnica del sistema y los resultados de los primeros estudios y pruevas de campo.
    Podeis ver noticias de prensa sobre el tema.
    http://www.diariandorra.ad/noticies/view.php?ID=12729

    Un saludo
    ANgel

  10. 24 ene 2010 a las 2:54 am tesla

    puta q es wn el q puso los de los bombillos en realidad se hace un promedio mensual de energia y una casa no gasta mas de 1.6 kw/hr estoy en la ciudad mas oscura del mundo y mas fria aqui y llevo años en esto de la electricidad soy tecnico eolico aora el rayo interesante yo ya lo habia pensado pero el punto de impacto dando una calor infernal me da cosa el material si lo aguante y su poco de rayos x ademas abia pensado en unas placas muy alejadas de tierra pero juntas en si pero con movilidad cosa q se repelan al contacto para saber si estan cargadas por si la noche se cargen y no ir a poner la mano o un tester hasta el momento nada he captado jejejeje pero espero pronto hacer contacto(tengo la cordillera de los andes que me hace tierra)por eso

  11. 10 ene 2011 a las 10:09 pm Miguel

    Tengo entendido que en Sudamérica (no recuerdo en qué parte) hay una zona localizada en la que más rayos caen de todo el mundo durante todo el año. Si eso pudiera canalizarse podría alimentar todo el planeta?

  12. 19 abr 2011 a las 7:22 pm Raya

    La idea es tener muchas fuentes de energía y alternarlas según la necesidad. No hay porque monopolizar los sistemas.

  13. 27 abr 2011 a las 11:17 pm Leonel

    Pregunta: ?y si se utiliza la energía del rayo para producir calor y luego ese calor para producir electricidad?, qué tal agua a alta presión en contacto térmico con celdas termoeléctricas

  14. 13 may 2011 a las 12:11 am Alejandro

    Hola a todos
    Primero,a Miguel que la zona con la cantidad de rayos por Kilimetro cuadrado, no es sudamerica sino la república democrática del congo. Aunque en realidad es relevante, ya que como el rayo es una gran cantidad de energia instantanea no se puede aprovechar. Hoy dia la universidad de Florida esta haciendo experimentos al respecto, asi que puede que obtengamos respuestas en los proximos años. Otra cosa a mencionar es; si podieramos obtener esta energia, que seria practicamente gratiuta, ?de verdad les interesaria a los goviernos y empresas energeticas hacer tal avance?
    En conclusión como bien sabemos, La energía ni se crea ni se destruye solo se transforma, de la misma forma la energía tampoco se puede almacenar, Así que el sueño de una energía como la del Rayo será o no algo todavía de ciencia ficción.

  15. 25 sep 2011 a las 9:28 pm jairo

    Hola a todos.

    Bueno yo no soy ingeniero ni nada de eso, pero si tengo un gran interes en saber como se podria almacenar enegia limpia y sobre todo gratuita. Yo primero pienso en las ventajas naturales del lugar en donde vivo y de lo que se le puede aprovechar sin danar el medio ambiente. La zona donde vivo es montanosa con lluvias y tormentas la mayor parte del ano entonces pense en los rayos. Es un show fantastico de la naturalesa todos los anos yo pensaba en disenar algo a pequena escala que igual no hay garantia de que funcione pero tengo la esperanza. Mis principios se basan en no pensar de la manera tradicional ya que es burocracia y siempre se busca un fin lucrativo se que suena loco pero locos estubieron todos los que crearon el mundo technologico y cientifico que hoy conocemos. Mi intencion es ayudar a todos las personas pobres del mundo creando algo sin recibir un solo centavo.

  16. 25 oct 2011 a las 8:37 am AGB

    Hola soy Ingeniero Técnico Químico (PARADO)
    El consumo de mi casa es de una media de 600 KWH cada dos meses, vivienda familiar con 5 personas, si divides para 60 días el consumo es de 10 KWH/día
    Según he investigado es un consumo medio apropiado.
    Encontré este articulo buscando información para recuperar la energía del rayo.
    Es posible recuperar la energía del rayo creando un gran red de pararrayos, que en vez de descargar a tierra usarán la energía producida instantánea en hacer algo así como lo siguiente :
    - Descomponer el agua, generando H y O
    - Calentar agua u otros fluidos
    - Calentar metáles fundidos o fundirlos
    - Infinidad de cosas que se pueden calentar
    - Infinidad de productos que se pueden descomponer
    La más práctica sería la de producir H, ya que este se puede almacenar, la naturaleza ya lo hace.
    Recuperar la energía que hay en el medio ambiente es posible, solo necesitamos desarrollar pequeñas aplicaciones distribuidas que capten la energía donde esté.
    Sol, Viento, Agua, Mareas, Rayo, Geotermica, Volcanes, Terremotos, Movimientos Tectónicos.
    Respecto a los inventos de Tesla, hoy en día ya existen aplicaciones que funcinan, transmitiendo y captando la energía eléctrica como ondas. El único inconveniente son las compañías eléctricas, que no saben como cobrar esa electricidad, puesto que la captarías y usarías en cualquier lugar sin control.
    Esto no les interesa, no ganarían dinero, igual que el petróleo, aunque existan fuentes y tecnología, no se dejará de usar petróleo hasta que esté prácticamente agotado.
    El inconveniente es que el petróleo es más importante para la industria del plástico que para se quemado como combustible.

  17. 25 oct 2011 a las 8:43 am AGB

    Si alguien quiere saber como conseguir el sueño de Tesla buscar el acrónimo FREE ENERGY EN INTERNET
    Muchos cientificos lo han desmostrado, la energía puede ser gratis para el mundo entero, pero algunos no quieren que sea así.
    Al igual que no interesa que desaparecan los pobres, o mejor dicho que no existan ricos.
    Un rico, un millon de pobres, calculen.

  18. 18 abr 2012 a las 1:35 am Luis

    Bueno aquí leo varios comentarios unos buenos, unos malos y otros peores.

    Al final de la historia el rayo tiene una gran gran cantidad de energía y por lo tanto es aprovechable, estamos hablando de un balance de energía de primero de primaria.

    Mi estimado Alejandro: creo que si la energía del rayo es gratituia POR SUPUESTO QUE LES INTERESA a los gobiernos y empresas. Imagina vender un producto cuya materia prima es gratuita. por supuesto que no todos tienen la infraestructura para acondicionar la energía gratuita del rayo, asi que el que tenga dicha tecnología le encantaría comercializar los kwhr de un rayo. No entiendo la relación entre “la energía no se crea ni se destruye y por lo tanto no puede almacenarse…” eso no tiene sentido, la materia de mis zapatos no se crea ni se destruye pero yo almaceno mis zapatos en un closet todos los dias.

    Finalmente quiero añadir en respuesta a AGB que eso de energía gratis para todos es un concepto tan vago.
    Todos tenemos energía gratis todos los días, como dice el dicho “el sol sale para todos” y hasta ahora a mi no me han cobrado nada por los rayos de sol que tengo todos los días. Sin embargo es un tema de entropía no de energía el que nos interesa.
    De hecho en un balance de energía a la Tierra la unica entrada de energía es el sol, todas las demas energías que te puedas imaginar (excepto la nuclear) provienen del sol; llamale eólica, solar, química etc todas vienen del sol (hasta las plantas que comentaba soizik). Ahora el problema es que esta energía sea aprovechable, digamos que tenga un buen nivel exergético. Eso cuesta pues implica un revertimiento local del flujo de entropía, lo cual solo se puede lograr con mas energía. Al final de la historia la energía ahi esta pero hay que hacerla disponible para el uso humano y eso conlleva un costo, gratis? jamás

  19. 13 jun 2012 a las 12:19 am cesar ramirez palacios

    es importante llenarce de conocimiento de lo que es capas un rayo, yo me pregunto no abra manera de atrapar un rayo, almacenarlo en un condensador luego suministrar alos usuarios, se utilizaria varios para rrayos y muchos condensadores en varios lugares de la tierra y asi se solucionariamos los problemas de energia electrica y de paso cooperamos con el ecosistema, gracias por la tencion prestada

  20. 27 jun 2012 a las 4:59 am jose Alvarez

    hola a todos de verdad los comentarios expuestos en este tema del rayo son excelentes,quiero darle un aplauso a luis por su excelente expocicion del tema, pero creo que muchos aqui expresaron los pocos conocimientos que tienen cada uno, yo por mi parte les dire que todavia no termino nisiquiera el bachillerato, pero si estoy muy interesado en investigar este tema de como almacenar el rayo o en su defecto como poder utilizar su energia, tal vez para algunos esto sea imposible, para otros seria un gasto demasido costoso y poco utilitario, pero de alguna manera alguien dara con el resultado correcto, y si no, veamos un poco de historia,quien se inmagino que un trasnbordador fuera al espacio,quien inmagino un telefono celular,quien inmagino la energia eolica, y quien inmagino aprovechar la energia del sol por medio de paneles para aprovechar su luz,y ,,,, la verdad creo que exinten un millar de cosas que la verdad ni yo conosco pero que ahi estan asi que estoy seguo que muy pronto estaremos aprovechando la energia de los rayos. saludos, costa rica 26/06/2012 recuerden esta fecha,

  21. 27 jul 2012 a las 1:25 am Antoni

    Aunque sean solo 73 millones de personas al año, me parece que podría ser un ahorro increíble de energía, valdría mucho la pena su explotación al máximo…

  22. 29 nov 2012 a las 11:13 pm Leo

    Los calculos son erroneos y a mi me parecían muy cortos. El fallo de base es que al año no se producen 16 millones de rayos, cifra que me parecía escasa, sino que según wikipedia se producen unos 16 millones de tormetas eléctricas. Yo he vivido tormentas eléctricas que han durado horas y durante las cuales sonaron cientos y pueden que miles de relámpagos.
    Copio de la pagina de agentes forestales de España: “Diariamente en el mundo se producen unas 44.000 tormentas y se generan más de 8 millones de rayos según el sistema de detección mundial de meteorología. Como anécdota, en España, el 7 de agosto de 1992 cayeron 32.000 rayos según el Servicio de Teledetección de rayos del Instituto Nacional de Meteorología.”
    Es decir que en un solo día podrían caer incluso 16 millones de rayos y es mas creo que caen muchos mas porque habría que ver que criterios se utilizan para calcular los rayos que se producen en zonas remotas como el pacifico.
    Voy a hacer un recalculo rápido:
    Supongamos que son 8 millones de rayos al día, eso da para 73 millones de HOGARES que no de personas al año. Un hogar medio seria de 4 miembros, entonces hablamos de unos 290 millones de ciudadanos Americanos o Europeos que son los que mas consumen. Esa es casi la población de EEUU. Es decir que con los rayos de un día se tiene energía para los hogares de todo EEUU durante un año. Asi que con los rayos que caen en un año habría energía para EEUU para lo menos 350 años si mantuvieran su ritmo de consumo actual. Y eso que los americanos y los europeos consumen muchísimo mas que cualquier hogar del resto del mundo.
    Tenemos una gran fuente de energía que con la tecnología de hoy (año 2012) no podemos aprovechar.
    Espero que mi humilde opinión le haya servido e inspirado a alguien.

    Saludos

  23. 01 abr 2013 a las 9:00 pm nataly

    solo se wue es rayo tenia mucha patensia

  24. 10 abr 2013 a las 3:14 pm sofia kete

    pedi que tipoo de energia utiliza un rayo producto de una tormenta menzos

  25. 03 ago 2013 a las 12:08 am Morris

    Almacenar energía para el uso común, es un tema de negocio y de ciencia. Pocos tenemos el alcance de montar una infraestructura que materialice una teoría con dicho objetivo. Sin embargo, el científico amateur desinhibido, impetuoso puede improvisar con elementos básicos de laboratorio, una práctica de la teoría que demuestre en materia, lo que se teoriza con cálculos integrales y química orgánica. La descomposición de los elementos y la interacción de los factores en el tiempo de probabilidadEl valor de c define la permitividad eléctrica del vacío, en unidades del SIU como:

    La permeabilidad magnética del vacío,no es dependiente de c y es definida en unidades del SIU como:
    .
    las ecuaciones de Maxwell, que describen el electromagnetismo y están relacionadas por:

    Así como y considerando la Ley de Snell. Los ángulos se miden con respecto al vector normal a la superficie entre los medios:

    Claro igual, sin dejar a un lado que las moléculas que abandonan el estado tetraédrico con el aumento de la temperatura establecen 3, 2, 1 y 0 HB con su entorno. La ocurrencia porcentual de 3 HB se mantiene constante quizás porque si bien varias moléculas se incorporan a este estado al abandonar el tetraédrico, otras lo abandonan para migrar a los estados de 2, 1 y 0 HB. El porcentaje de aguas que establecen 1 HB aumenta ~ 6%, mientras que el de aguas que establecen 2 HB aumenta en ~11%. Para conceptos de Almacenamiento corto y largo plazo, la degradación del medio debiera presentar estado cotico de menos del 3% por periodo de uso, entre frecuencia de uso y cantidad. Quien podría demostrar tal barbarie en un espacio de 2 X 2.

  26. 01 oct 2013 a las 12:20 am alex

    Alejandro! Miguel tiene razon es en una zona de sur América es en Venezuela- Maracaibo y se conoce como relámpago del catatumbo, caen muchos de ellos en las noches por mas de 160 días, aquí te dejo un link para que le para que vean:
    http://www.youtube.com/watch?v=-3sSx8LgSUY

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