مهار خشم آسمان! رونمایی از نخستین پهپاد جهان برای ذخیره انرژی رعدوبرق

به گزارش بخش اخبار فناوری زوم تک , در یک دستاورد علمی خارق‌ العاده، بشر برای اولین بار موفق به طراحی و معرفی سیستم پهپادی شده است که قادر به ذخیره انرژی حاصل از رعدوبرق خواهد بود. این فناوری نوآورانه، که سال‌ ها به عنوان یک ایده دور از دسترس تلقی می‌شد، می‌تواند انقلابی در نحوه استفاده از انرژی‌ های تجدیدپذیر ایجاد کند و راه را برای بهره‌ برداری از یکی از قدرتمندترین و در عین حال غیرقابل پیش‌بینی‌ ترین پدیده‌ های طبیعی هموار سازد. با این سیستم، دیگر انرژی عظیم و لحظه‌ای رعدوبرق هدر نخواهد رفت و می‌توان از آن برای تامین برق و مصارف دیگر بهره برد.

پهپاد های شکارچی رعد و برق: آیا ژاپن راه مهار صاعقه را یافته است؟

در اقدامی که بیشتر به داستان های علمی تخیلی شباهت دارد، یکی از غول های مخابراتی ژاپن، شرکت نیپون تلگراف اند تلفون (NTT)، قدم در راهی نوآورانه و جسورانه گذاشته است: استفاده از هواپیماهای بدون سرنشین یا همان پهپاد ها برای هدایت و حتی شاید ذخیره انرژی ویرانگر رعد و برق. هدف اصلی این پروژه بلندپروازانه، کاهش خسارات هنگفتی است که سالانه صاعقه ها به شهرها و زیرساخت های حیاتی وارد می کنند. NTT ادعا می کند که برای نخستین بار در جهان، سیستمی مبتنی بر پهپاد برای القا و هدایت رعد و برق طراحی کرده و با موفقیت آزمایش نموده است.

رعد و برق: خطری جدی تر از آنچه فکر می کنیم

شاید بسیاری از ما رعد و برق را پدیده ای زیبا اما دور از دسترس بدانیم، اما واقعیت این است که خسارات ناشی از برخورد صاعقه به هیچ وجه نادر نیست. طبق گزارش های شرکت NTT، تنها در کشور ژاپن، صاعقه سالانه علاوه بر خطرات جانی احتمالی، خسارتی بین 100 تا 200 میلیارد ین (معادل حدود 1.4 میلیارد دلار آمریکا) به بار می آورد. این خسارات شامل آسیب به ساختمان ها، تجهیزات الکترونیکی، شبکه های برق و مخابرات و سایر زیرساخت ها می شود.

راهکارهای سنتی مقابله با صاعقه، یعنی میله های برق گیر، با وجود کارایی شان، محدودیت هایی دارند. این میله ها اغلب نمی توانند پوشش کاملی برای مناطق وسیع یا سازه های بسیار بلند ایجاد کنند. همچنین نصب آنها بر روی برخی سازه ها، مانند توربین های بادی غول پیکر که خود به دلیل ارتفاع زیاد در معرض خطر صاعقه هستند، با دشواری های فنی و هزینه های بالایی همراه است. همین محدودیت ها، NTT را به فکر ابداع روشی نوین و کارآمدتر انداخت.

پهپاد ها به جنگ صاعقه می روند

ایده اصلی NTT بر پایه استفاده از پهپاد هایی است که به طور ویژه برای این ماموریت طراحی شده اند. این شرکت یک سیستم جامع آزمایشی را راه اندازی کرد. در این سیستم، تجهیزات پیشرفته ای روی زمین به طور مداوم وضعیت جوی منطقه را پایش می کنند. این تجهیزات قادرند نوسانات غیرعادی در میدان الکتریکی جو را که نشان دهنده افزایش احتمال وقوع رعد و برق است، تشخیص دهند. به محض شناسایی این علائم هشدار دهنده و نزدیک شدن ابرهای طوفانی مستعد صاعقه، پهپاد ویژه به سرعت به منطقه خطر اعزام می شود.

نکته مهم این است که این پهپاد ها از نوع انتحاری یا یکبار مصرف نیستند. مهندسان NTT آنها را به گونه ای طراحی کرده اند که بتوانند از برخورد مستقیم صاعقه جان سالم به در ببرند. این پهپاد ها به یک قفس محافظ ویژه مجهز شده اند که قادر است انرژی عظیم صاعقه را تحمل کند. علاوه بر این، پهپاد از طریق یک سیم رسانا به زمین متصل است که هم به هدایت الکتریسیته کمک می کند و هم کنترل و بازگرداندن پهپاد را ممکن می سازد.

آزمایش موفقیت آمیز و دستاورد جهانی

در اوایل سال 2025 (طبق زمان اعلام شده در متن اصلی)، NTT یک پرواز آزمایشی کلیدی را به انجام رساند. در این آزمایش، پهپاد متصل به سیم، تا ارتفاع حدود 300 متری از سطح زمین بالا رفت تا خود را به نزدیکی یک ابر مشکوک و باردار الکتریکی برساند. نتیجه این اقدام جسورانه شگفت انگیز بود. NTT گزارش داد که یک پالس الکتریکی عظیم (صاعقه) توسط پهپاد القا و هدایت شد. این شرکت ادعا می کند که با این آزمایش، برای اولین بار در جهان موفق شده است انرژی صاعقه را به صورت کنترل شده و با استفاده از یک پهپاد مهار و ذخیره کند.

شاهد مهم بر موفقیت این آزمایش، وضعیت خود پهپاد پس از برخورد بود. با وجود دریافت انرژی عظیم صاعقه، پهپاد توانست به پرواز خود ادامه دهد و سالم به زمین بازگردد. البته قفس محافظ آن تا حدی دچار ذوب شدگی شده بود که نشان دهنده شدت انرژی دریافتی است. NTT تاکید دارد که سالم ماندن پهپاد پس از چنین برخوردی، یک دستاورد حیاتی و اثبات کننده کارایی طراحی آنهاست. لازم به ذکر است که پیش از این آزمایش میدانی، NTT این پهپاد ها را در شرایط آزمایشگاهی در برابر جریان های الکتریکی بسیار بالا، تا 150 هزار آمپر، با موفقیت آزمایش کرده بود تا از مقاومت آنها اطمینان حاصل کند.

آینده پهپاد های ضد صاعقه: از حفاظت تا تولید انرژی؟

موفقیت اولیه، NTT را مصمم کرده است تا به توسعه و بهینه سازی این سامانه نوآورانه ادامه دهد. این شرکت اکنون بر روی جنبه های مختلفی کار می کند. یکی از اهداف اصلی، بهبود روش های پیش بینی محل دقیق وقوع صاعقه است تا پهپاد ها بتوانند با دقت بیشتری و در زمان مناسب تری به محل مورد نظر اعزام شوند. این امر کارایی سیستم را به مراتب بالاتر خواهد برد.

اما شاید جذاب ترین بخش تحقیقات آتی NTT، بررسی امکان ذخیره سازی عملی انرژی حاصل از این صاعقه های هدایت شده باشد. تصور کنید بتوان انرژی عظیم و ویرانگر یک صاعقه را که در کسری از ثانیه تخلیه می شود، مهار و ذخیره کرد و سپس از آن استفاده نمود. این ایده پتانسیل آن را دارد که رعد و برق را از یک تهدید طبیعی به یک منبع انرژی پاک و تجدید پذیر، هرچند نامنظم، تبدیل کند. البته چالش های فنی بسیار بزرگی در مسیر ذخیره سازی این حجم از انرژی در زمان کوتاه وجود دارد، اما NTT در حال بررسی این امکان هیجان انگیز است.

NTT امیدوار است که در آینده بتواند این پهپاد های ضد صاعقه را به عنوان یک ابزار پیشگیرانه موثر در شهرها، اطراف زیرساخت های حیاتی مانند نیروگاه ها، مراکز داده، فرودگاه ها و همچنین برای محافظت از مزارع توربین های بادی نصب کند. استقرار چنین سیستمی می تواند سالانه از میلیارد ها دلار خسارت جلوگیری کرده و ایمنی عمومی را به طور قابل توجهی افزایش دهد.

اگرچه راه درازی تا استفاده گسترده و تجاری از این فناوری باقی مانده است، اما تلاش های NTT نشان دهنده قدرت نوآوری و پتانسیل فناوری پهپاد ها برای حل چالش های بزرگی است که زمانی غیرقابل حل به نظر می رسیدند. شاید در آینده ای نه چندان دور، پهپاد ها نه تنها بسته های ما را تحویل دهند، بلکه آسمان شهرها را نیز از خطر صاعقه ایمن نگه دارند و حتی بخشی از انرژی مورد نیاز ما را از دل طوفان ها تامین کنند.