Combien de tranches de pain pourrait-on faire griller avec l’énergie d’un éclair ?

Lorsqu’un orage se forme, des tensions d’environ 50 millions de volts sont générées et se déchargent sous forme d’éclairs. Combien de tranches de pain pourrait-on faire griller avec l’énergie totale d’un éclair ? 

En comparaison à un éclair, les 220 volts de notre électricité domestique semblent presque ridicules. De même pour l’intensité du courant : un éclair peut atteindre jusqu’à 500 000 ampère, contre seulement 16 ampère pour une prise domestique. Ne serait-il donc pas logique d’utiliser l’énergie électrique des éclairs ?

Comment pourrait-on utiliser l’énergie des éclairs ?

En théorie, rien ne nous empêcherait de le faire, mais en pratique, il y a pas mal de problèmes.

Problème numéro 1: pour « récolter » l’énergie d’un éclair, il faudrait construire un grand nombre de tours ou mâts qui serviraient de paratonnerres gigantesques. En Floride, on a réussi à modéliser la probabilité d’impacts des éclairs. Dans cette zone climatique chaude et humide, les orages sont très fréquents. Cependant, même une tour de 60 mètres de haut ne serait touchée en moyenne qu’une seule fois par an par un éclair.

Problème numéro 2: même si les tensions de plusieurs millions de volts sont évacuées dans un éclair, la plus grande partie de cette énergie est cependant consommée pour vaincre la résistance de l’air. L’air s’échauffe fortement en très peu de temps. L’air s’allume – c’est l’éclair que nous voyons – et puis se dilate brusquement – c’est le tonnerre que nous entendons. Mais seulement une petite partie de l’énergie de l’éclair arrive jusqu’au sol.

Problème numéro 3: le courant total d’un éclair se décharge en quelques millionièmes de secondes. L’énergie libérée devrait donc être capturée et stockée en un temps très court, ce qui en pratique est actuellement impossible à faire.

Combien d’énergie y-a-t-il dans un éclair ?

Un éclair contient environ 5 milliard de Joules. Joule est l’unité de mesure de l’énergie et correspond à près de 1400 kilowatt-heures.

Quelle est donc la réponse correcte à la question du jeu concours science.lu?

Un grille-pain typique a une puissance de 1000 watts et peut faire griller deux tranches de pain en même temps. Un éclair fort fournirait suffisamment d’énergie pour 1400 heures de marche du grille-pain, ce qui donnerait donc environ 100 000 toasts – selon la façon dont vous voulez qu’ils soient croustillants…

A) 100

Cette réponse n’est malheureusement pas correcte. Pour griller 100 toasts, un grille-pain aurait besoin d’à peine une heure et demie. Avec l’énergie totale d’un éclair, il pourrait griller bien plus longtemps.

B) 100.000

Réponse correcte!

C) 100 millions

Cette réponse n’est malheureusement pas correcte. Même des éclairs très forts n’auraient pas assez d’énergie pour faire griller autant de tranches de pain.

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Auteur: Ingo Knopf