Dans quelles mesures pourrait-on récupérer l'énergie dégagée par la foudre ?

L'énergie dégagée par un coup de foudre :



Durant un coup de foudre l'intensité moyenne est d'environ 20 000 ampère, la tension entre le nuage et le sol est alors d'environ 100 MV et la durée totale est d'approximativement 0,25 seconde

calcul de la puissance P dégagée par un éclair :

P = U × I
P = 1,0 .108 × 2,0.104
P = 2,0.1012 W
P = 2,0.109 kW

calcul de l'énergie E en kilowatt-heure dégagée par un éclair :

durée t d'un éclair = 0,025s = 1/144000 h

E = P × t
E = 2,0.109.(1/144000)
E = 1,4.104 kWh

En 2004 un français consommait en moyenne 1200 kWh par an , avec un éclair on aurai donc pu alimenter environ 116 personnes pendant un an

L'énergie reçu en impact de foudre au sol est-elle conséquente par rapport à notre consommation en électricité?



Ceci est une carte de la densité de foudroiement dans le monde par km² par an, on y remarque que les densitées de foudroiement sont repartis de manière très inégale sur le globe et que les plus importantes se trouvent au niveau de l'équateur, pouvant allez jusqu'à 50 impact de foudre par km² au niveau de la République démocratique du Congo. En france on relève seulement une moyenne de 2 impact de foudre par km²

 


Quel serait l'énergie dont on disposerai si l'on parvenait à récupérer tout les éclairs touchant le sol en france ? :

la superficie de la france étant de 675 417 km² et la densité de foudroiement moyenne en france  étant de 2 , on peut compter environ 675 417 × 2 décharges de foudre , soit 1 350 834 décharges.

L'énergie dégagée par toute les décharges de foudre touchant le sol en France est donc égale à  1 350 834 × 1,4.104
  soit environ à  1,9 . 1010  kWh
la consommation annuelle de la France étant d'environ 4,53 . 1011  kWh en 2004 , on pourrait alimenter environ 1/25ème de la france en électricité si l'on parvenait à récupérer l'énergie de tout les coup de foudre qui touche le sol français.    

Maintenant, si l'on applique le même le même raisonnement à la République démocratique du Congo en comptant une moyenne nationale de 50 impact de foudre par km par an et sachant que la superficie de ce pays  est 2 345 000 km² , on peut alors calculer que l'énergie dégagée par toute les décharges de foudre touchant le sol de la RDC est de  2345 000 × 50 × 1,4.104
soit  1,6415 × 1012 kWh

Si l'on compare cette valeur avec la consommation annuelle de la france, on remarque que grâce à  les coup de foudre qui touche le sol de la République démocratique du Congo , on pourrait alimenter environ 3,6 fois la france .
La superficie de la RDC étant 3,4 fois plus importante que celle de la france,
  si la RDC avait la même densité de peuplement que la france et une consommation d'énergie similaire,  celle-ci pourrait alors s'autosuffire uniquement en récupérant la foudre qui touche son territoire.


L'énergie dégagée par la foudre est donc importante , néanmoins elle est loin d'être infinie , de plus pour arriver aux valeurs calculées ci-dessus nous avons pris en compte le fait que nous arrivions à récuperer toute l'énergie de tout les éclair touchant le sol , néanmoins deux problèmes essentiels se pose :

- comment capter tout les éclairs qui touche le sol ?
- comment stocker l'énergie de la foudre ?

Nous allons donc tenter de trouver un solution à ces différents obstacles.