Inmitten der tödlichen Windböen und chaotischen Stürme, die einen bevorstehenden Tornado ankündigen , eilen Sie nach drinnen zu einem sicheren, fensterlosen Ort innerhalb einer Gebäudestruktur, um der Gefahr zu entkommen. Wenn Sie beobachten, wie sich der Sturm entfaltet, fragen Sie sich, ob etwas Positives daraus resultieren könnte, wenn Mutter Natur ihre meteorologischen Muskeln spielen lässt: Was wäre, wenn wir die Energie von Tornados und Hurrikanen nutzen könnten?
Bisher haben Experten keine Energie aus diesen Stürmen gesammelt, aber die Idee hat Potenzial, wenn wir irgendwie eine kostengünstige Technologie dafür entwickeln.
Tornados und Hurrikane erzeugen enorme Mengen an Energie. Ein Wissenschaftler schätzt, dass die durchschnittliche Energie, die ein Hurrikan zu einem bestimmten Zeitpunkt erzeugt, das 200-fache der weltweiten Stromerzeugungskapazität im selben Moment misst. Aber nicht alle Energie wird gleich verteilt. Tornados und Hurrikane sind notorisch chaotisch, wobei die meiste Energie darauf verwendet wird, den Sturm einfach am Laufen zu halten.
Es hängt auch davon ab, was Sie zum Sammeln der Energie verwenden möchten, sagte Chris Landsea, der Wissenschafts- und Betriebsbeauftragte des US National Hurricane Center. Zumindest bei Hurrikanen setzen die Stürme die meiste Energie und Wärme frei, während sie Wasserdampf zu Tröpfchen kondensieren. Derzeit haben wir keine Technologie, die in der Lage ist, diese Art von Wärmeenergie einzufangen. Darüber hinaus spielen Hurrikane den größten Teil ihres kurzen Lebenszyklus auf See, wo viele logistische Probleme im Weg stehen. Die Stürme können in nur zwei Tagen kommen und gehen, sagte Landsea, und wenn sie auf Land treffen, verlieren sie viel von ihrer Dynamik und Energie.
Die Leute haben auch darüber nachgedacht, Windmühlen in den Weg eines Sturms zu stellen, um Windenergie zu nutzen. Aber es gibt einen Haken: Turbinen müssten stark genug sein, um den brutalen Kräften von Tornados und Hurrikanen standzuhalten, und gleichzeitig mobil genug, um sie sicher in den Bahnen der Stürme zu stationieren. Schon jetzt bereiten Unternehmen ihre Ausrüstung auf aufkommende Stürme vor, indem sie ihre Windkraftanlagen abschalten, um zu verhindern, dass sie beschädigt werden – oder noch schlimmer, sich in große Projektile verwandeln, so ein Artikel von Scripps Howard News.
Um Windenergie aus Stürmen zu gewinnen, müssten Technologien wie Windturbinen sowohl robust als auch mobil sein – zwei Eigenschaften, die im Allgemeinen gegensätzlich sind.
Die Unberechenbarkeit von Tornados und Hurrikanen hält uns davon ab, Wege zu finden, Energie aus ihnen zu gewinnen. Wissenschaftler arbeiten immer noch daran, grundlegende Fragen zu Tornados und Hurrikanen zu beantworten, einschließlich der Frage, wie und warum sie plötzlich auftreten. Selbst dann bräuchten die Investoren eine Garantie dafür, dass ein bestimmter Plan sicherstellt, dass die Energienutzungstechnologie eine gute Chance hat, sich mit den Stürmen zu kreuzen.
Derzeit ist es nicht möglich, Energie aus natürlich vorkommenden Tornados und Hurrikanen zu gewinnen. Aber was ist mit kleineren, künstlichen?
Inspiriert von Tornados?
Wir können Tornados und Hurrikane nicht einpacken. Aber können wir sie neu erschaffen und ihre Energie stattdessen in kleinerem Maßstab nutzen?
Für Tornados könnte es die Straße hinunter möglich sein. Tornados gewinnen an Kraft, indem sie warme Tiefdruckluft in Bodennähe zwangsweise in hochenergetische Gewitterwolken tunneln. Der größte Teil dieser Energie windet sich spiralförmig durch den Strudel des Sturms, der unregelmäßig durch die Landschaft poltert. Anstatt einen ausgewachsenen Tornado nachzubilden, stellen Sie sich vor, Sie würden die Bedingungen für einen Wirbel reif machen. Sie können sogar zu Hause einen Strudel beobachten, indem Sie Wasser in einer Badewanne ablaufen sehen – es ist die gleiche Idee.
Diese Stürme haben Ingenieure dazu inspiriert, kontrollierte Wirbel zu erzeugen, die mächtigen Energiespiralen im Herzen von Tornados (und Badewannen!). Zum Beispiel würde die Atmospheric Vortex Engine, eine Idee eines kleinen Ingenieurteams, aus einer 100 Meter hohen, schornsteinartigen Struktur bestehen, an deren Basis Wärme zugeführt wird. Durch das Hinzufügen von Dampf können Ingenieure möglicherweise dazu beitragen, dass warme Luft zu Wasserdampf kondensiert, der Wärme und Energie freisetzt. Das Ziel ist es, einen Wirbel zu bilden, der laut der Website des Projekts durch Turbinen in der Nähe der Spitze der Struktur in Energie umgewandelt werden könnte.
Aber es war schwierig, Tornados in einer so kontrollierten Umgebung nachzubilden. Da Energie nicht erzeugt oder vernichtet werden kann, müssten Wissenschaftler eine gleiche – wenn nicht größere – Energiemenge in das System einbringen, um Ergebnisse zu erzielen, die nutzbarer Elektrizität gleichkommen würden. Außerdem ist es schwierig, realistische Tornado-Bedingungen zu schaffen. Laut der US Federal Emergency Management Agency können Windgeschwindigkeiten in Tornados bis zu 300 mph (482 km/h) erreichen. Die Simulation realer Tornado-Bedingungen würde auch höhere Strukturen erfordern.
Um die Energie von Tornados und Hurrikanen nutzbar zu machen, muss viel innovative Arbeit geleistet werden, sagte Landsea. Bis die Technologie unsere Vorstellungskraft einholt, wird die Zähmung hochenergetischer Stürme in der Natur die Sache der Zukunft sein.
