L'énergie de la foudre.

Pour répondre à notre problématique qui est " peut on réanimer un cœur avec l'énergie de foudre " , nous devions trouver un moyen pour utiliser cette énergie dans les défibrillateurs cardiaques, puisque nous pouvons pas réanimer un cœur directement par la foudre car nous venons de le voir, elle est source de nombreuses électropathologies. Pour ce faire, nous avons réalisé qu'il serait intéressant de localiser la foudre, afin de la récupérer et de l'utiliser.
Nous avons donc étudié plusieurs techniques pour pouvoir localiser les coups de foudre avec un maximum de précision : 


Dans un premier temps, nous pouvons localiser la foudre par le niveau kéraunique: c'est le nombre de fois où le tonnerre à été entendu dans l'année (image carte) ou par la densité de foudroiement: c'est le nombre de coups de foudre par km par ans.




Cependant, ces techniques ne nous suffisent pas, puisqu'elles manquent de précision.
Nous voulons plus de détails sur la sévérité orageuse. Pour améliorer toutes les données, des systèmes ont été développés au cours de ces dernières années, tous fondés sur la détection du rayonnement électromagnétique causé par l'activité électrique de l'arc en retour. Par exemple le Lightning Location System utilise le principe de la radiogoniométrie, c'est à dire que le système va détecter la direction d'où vient une onde électromagnétique puisqu'il est composé d'un enroulement de fil conducteur, qui est sensible à la composante magnétique d'un champ électromagnétique.

(un dispositif LLS)

 Avec plusieurs systèmes de ce type, on arrive à localiser le point d'impact de la foudre à quelques kilomètres près. En France 16 stations de ce types ont été mise en place.
(carte des points d'impact de la foudre en France obtenue par le LLS)


Après avoir localisé ces coups de foudre, nous devons désormais trouver un moyen d'attirer cette foudre, car ses points d'impacts restent néanmoins aléatoires.
Pour l'attirer, l'homme a eu l'idée d'utiliser les paratonnerres
.
Un paratonnerre

Le paratonnerre a été inventé par benjamin Franklin en 1752. Il est composé d'une longue tige métallique pointue, qui est placée en hauteur et qui est reliée par plusieurs éléments
métalliques, des conducteurs de descente pour conduire l'électricité. A la base, le paratonnerre est un dispositif de protection contre la foudre. Le paratonnerre n'attire pas la foudre mais il augmente les probabilités que la foudre lui tombe dessus grâce au phénomène de l'effet de pointe, c'est à dire grâce à l'influence d'un objet métallique pointu sur le champ électrique.
On utilise aujourd'hui d'autres paratonnerres encore plus efficaces. Par exemple, les paratonnerres à système d'amorçage. Ce paratonnerre a pour but de favoriser la formation des
pré décharges ascendantes qui vont rentrer en contact avec les traceurs par bonds. Lorsque le champ électrique est important, des capteurs vont charger le dispositif d'ionisation qui va permettre le développement d'un traceur ascendant qui atteindra les traceurs descendants bien avant les autres traceurs ascendants formés au niveau des saillies.

Paratonnerre à système d'amorçage


En supposant que nous arrivons à attirer la foudre, nous sommes face à un nouveau problème. Comment stocker la foudre ?
Nous savons qu'à cause de l'effet joule, nous ne pouvons pas conserver l'énergie électrique. C'est à dire que la résistivité des matériaux conducteurs qui transportent le courant, va dissiper sous forme de chaleur toute l'énergie électrique qui se trouve dans ce matériau.
Le problème de la foudre, c'est qu'elle libère 30 000 ampère ( correspondant à une tension très élevée : 100 millions de Volts) en quelques millièmes de seconde (entre 10 et 30). Il nous est donc impossible d'imaginer pouvoir stocker la foudre dans un condensateur à cause de sa trop forte tension.
Pour résoudre ce problème nous avons pensé à faire tourner en boucle le courant électrique de la foudre dans un supraconducteur qui est caractérisé par une résistance nulle à très basse température, ce qui éviterait l'effet de joule. Cependant, faire tourner un courant dans une bobine entraîne une formation d’un champ magnétique. C’est là que se pose le problème car les supraconducteurs perdent rapidement leur propriété de résistivité nulle en présence d’un champ magnétique (même faible). De plus, il faudrait refroidir les bobines pour atteindre l’état de supraconductivité ce qui demanderait une énergie supplémentaire. Pour le moment, il est également impossible de stocker des courants importants dans des supraconducteurs.



Il n'existe donc aujourd'hui aucun moyen permettant de stocker l’énergie de la foudre.

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