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Futuris: O laser que rouba eletricidade aos relâmpagos

Futuris: O laser que rouba eletricidade aos relâmpagos
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O relâmpago é um dos fenómenos naturais mais perigosos e imprevisíveis. Os sistemas de proteção atuais ainda são semelhantes ao para-raios inventado por Benjamin Franklin, há quase 300 anos.

Mas um grupo de cientistas está a desenvolver uma tecnologia baseada em laser que pode neutralizar esta ameaça.

Um laser que "colhe" eletricidade

Säntis é a montanha mais alta de Alpstein. Fica no nordeste da Suíça. É um local muito especial para cientistas que estudam relâmpagos, por causa das condições climáticas extremas.

Santis é também onde fica a sede de um observatório e de uma rede de sensores que registam constantemente dados sobre este poderoso fenómeno natural, que pode ser uma grande preocupação para a sociedade.

Além dos apagões, dos danos eletrónicos e dos incêndios florestais que custam milhões de euros, os relâmpagos tiram a vida, por ano, de 6.000 a 24.000 pessoas em todo o mundo.

A torre da sede tem uma característica única na Europa Ocidental e possivelmente em todo o mundo. É regularmente atingida por relâmpagos, cem em média por ano, o que faz dela um excelente campo de estudo.

"O que fazemos é medir a carga elétrica que é transferida das nuvens para a Terra. É como um choque elétrico que atinge uma pessoa quando toca numa tomada. Neste caso, medimos essa descarga e isso permite-nos descobrir quanta carga está a ser transferida das nuvens para o solo", explica Marcos Rubinstein, cientista na Universidade de Ciências Aplicadas, na Suíça.

O relâmpago é também uma fonte única de campo eletromagnético. Não existe algo semelhante na natureza ou mesmo feito pelo homem. Produz campos basicamente em toda a faixa de frequências, desde frequências muito baixas a frequências de rádio, microondas, raios X e raios gama.

"O que estamos a fazer é medir estes campos eletromagnéticos, o que nos ajuda muito a entender os mecanismos físicos, mas também nos permite validar o modelo teórico que estamos a desnevolver para simular o efeito dos relâmpagos e proteger as estruturas de um raio.", explica o especialista Farhad Rachidi, cientista na Universidade de Lausanne.

A modelagem de todas estas informações permite que os cientistas entendam melhor o processo de formação de raios e desenvolvam um sistema de proteção. Estes especialistas, em Paris, trabalham no projeto europeu Laser Lighting Rod (LLR) onde estão a testar um instrumento baseado no uso de descargas de raios ascendentes, iniciadas por um poderoso laser.

"A idéia de querer controlar o raio por um laser não é muito recente. Começa com a idéia de que, graças ao laser, podemos projetar energia a uma longa distância. Gostaríamos de usar o laser para criar um caminho preferencial para o raio, para fazer uma espécie de guia que cava o ar usando impulsos a laser muito poderosos", explica Aurelien Houard, coordenador do projeto.

Os testes de laboratório reproduzem um raio numa escala de um ou dois metros, mas no futuro o instrumento tentará lidar com raios reais, de algumas centenas de metros a mil metros de comprimento.

"Instalamos um pequeno para-raios próximo ao laser, para o qual orientamos os raios e todas as cargas elétricas que retiramos da nuvem, o que permite proteger o laser e também levar a corrente ao solo para proteger tudo o resto.", conclui o coordenador do projeto Aurelien Houard.

Este tipo de sistema baseado em laser pode ser facilmente implantável para a proteção de instalações especialmente vulneráveis, como centrais elétricas, instalações nucleares, aeroportos, plataformas de descolagem, mas também para grandes grupos de pessoas.