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Des lasers pour récupérer l’énergie de la foudre

par Revue de presse

Une experience intéressante à suivre, détourner la colossale énergie électrique de la foudre en utilisant des lasers. Peut-être une voie prometteuse quand il sera alors possible de récupérer et stocker cette formidable énergie naturelle et gratuite pour demain, mais là c’est encore une autre affaire !
C’est cette expérience que nous vous invitons à découvrir et qu’ illustre notre revue de presse d’un article publié dans la revue Livescience

Pierre-Alain Lévy

Pour la toute première fois, des scientifiques ont utilisé des lasers pour rediriger la foudre vers une cible sûre.

L’expérience, qui s’est déroulée au sommet du Säntis, à l’extrémité nord des Alpes suisses, est la première démonstration dans le monde réel que des éclairs intenses peuvent être utilisés pour repérer les éclairs dans les orages et les rediriger vers un endroit sûr.

Les scientifiques ont déjà utilisé des lasers pour dévier le trajet de l’électricité en laboratoire, mais c’est bien plus difficile à l’extérieur en condition réelle. Aussi, près avoir transporté leur laser jusqu’au sommet du Säntis, à 2 500 mètres d’altitude, les chercheurs l’ont fixé à un pylône de transmission de 124 mètres de haut et l’ont pointé vers le ciel. Puis, en tirant le laser infrarouge sur les nuages d’orage qui passent, par petites rafales d’environ 1 000 fois par seconde, ils ont créé un chemin pour que la foudre frappe la tour quatre fois en six heures. Les chercheurs ont publié leurs résultats le 16 janvier dans la revue Nature. ( Cliquer)

Bien que ce domaine de recherche soit très actif depuis plus de 20 ans, il s’agit du premier résultat de terrain qui démontre expérimentalement la foudre guidée par des lasers“, écrivent les chercheurs dans l’étude. “Ce travail ouvre la voie à de nouvelles applications atmosphériques des lasers ultra-courts et représente une étape importante dans le développement d’une protection contre la foudre basée sur le laser pour les aéroports, les rampes de lancement ou les grandes infrastructures.

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La foudre apparaît lorsque l’électricité statique atmosphérique, générée par la friction des amas de glace et de la pluie dans les nuages d’orage, sépare les électrons des atomes. Les électrons chargés négativement s’accumulent alors à la base du nuage d’orage et attirent les charges positives du sol. Au fur et à mesure que les électrons s’accumulent, ils commencent à vaincre la résistance de l’air à leur circulation, ionisant l’atmosphère en dessous d’eux alors qu’ils s’approchent du sol en suivant de multiples trajectoires bifurquées (et invisibles). Lorsque le premier chemin de guidage entre en contact avec le sol, les électrons sautent vers la terre à partir du point de contact, se déchargeant de bas en haut dans un éclair (appelé coup de retour) qui se propage jusqu’au sommet du nuage.

Le LLR (Laser lighting rod) est large de 1,5 mètre, long de 8 et pèse plus de 3 tonnes. Il a été testé au sommet du Säntis, en Appenzell, à 2502 mètres d’altitude, au-dessus d’une tour émettrice de 124 mètres appartenant à l’opérateur Swisscom, munie d’un paratonnerre traditionnel. Il s’agit de l’une des structures les plus touchées par la foudre en Europe.

Les paratonnerres protègent les bâtiments en servant de conducteur à la foudre pour la canaliser et décharger les électrons dans le sol, mais la zone qu’ils protègent est limitée par la hauteur du montant de récepteur. Pour contourner cette limite, les scientifiques ont projeté leurs puissantes rafales de laser sur l’air à proximité du paratonnerre, arrachant des électrons aux molécules d’air et balayant ces molécules pour créer une traînée d’électrons entre un nuage d’orage proche et le paratonnerre afin que la foudre puisse y circuler.

En effet, quatre coups de foudre ont frappé la tige du paratonnerre pendant les six heures de fonctionnement du laser, ce qui dépasse largement la fréquence habituelle des coups de foudre sur le pylône, qui est d’environ 100 fois par an. Une preuve encore plus directe du succès de l’expérience a été apportée par l’une des frappes qui a été capturée par des caméras au ralenti alors qu’elle zigzaguait sur le chemin dégagé par la tige.

Les scientifiques veulent maintenant reproduire l’effet dans d’autres endroits, avec des conditions atmosphériques, des pylônes, des lasers et des impulsions différents, pour voir si cette approche peut être déployée à plus grande échelle et si la foudre peut frapper deux fois.

Article publié sous la plume de Ben Turner
dans la revue Live Science, le 19-01-2022
Traduction et adaptation WUKALI

Illustration de l’entête: Crédit Image: Trumpf/Martin Stollberg

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