Zibens negaisa laikā ir viens no iespaidīgākajiem dabas enerģijas demonstrējumiem, un doma šo spēku pārvērst elektrībā šķiet vilinoša. Hipotētiskā scenārijā ar vienu savāktu zibens spērienu varētu pietikt, lai vidēju mājsaimniecību apgādātu ar elektrību veselu mēnesi. Tomēr no atsevišķa spēriena līdz stabilai energosistēmai, kas spēj darbināt valstis vai pat visu pasauli, ir ļoti tāls ceļš.

Lai zibeni izmantotu plašāk, būtu jāizveido īpaša savākšanas infrastruktūra. Tā varētu ietvert augstus metāla torņus vietās, kur negaisi ir īpaši bieži, kā arī mazākas iekārtas pie mājām un lauku apvidos. Ideja līdzinātos saules paneļu vai vēja parku tīklam: enerģiju mēģinātu iegūt iespējami tuvu patēriņa vietai un nogādāt uzkrāšanas sistēmās.

Zibens karstie punkti

Par īpaši piemērotu vietu šādai iecerei varētu uzskatīt Marakaibo ezeru Venecuēlā. Lietus sezonas kulminācijā tur vidēji iespējams novērot līdz 28 zibens uzliesmojumiem minūtē. Vēl viens potenciāls punkts būtu Sāntisa tornis Šveices Alpos — sakaru tornis, kurā zibens iesper aptuveni 100 reižu gadā.

Ja pie Sāntisa torņa izdotos savākt visus šos 100 spērienus, gada laikā runa būtu par ārkārtīgi lielu elektrisko spriegumu — no 1000 miljoniem līdz 100 miljardiem voltu. Taču šāds rādītājs pats par sevi vēl nenozīmē vienkārši izmantojamu un droši piegādājamu elektroenerģiju. Enerģētikā izšķiroši ir arī strāvas stiprums, impulsa ilgums, pārveidošana un iespēja enerģiju uzglabāt.

Valstis ar biežiem negaisiem, tostarp ASV, Indija un Kolumbija, teorētiski varētu kļūt par zibens ieguves centriem. Vispirms šāda enerģija tiktu izmantota vietējām vajadzībām, bet pārpalikumu varētu nodot citām valstīm. Taču šo ieceri būtiski ierobežotu tas, ka zibeni nav iespējams nodrošināt pēc pieprasījuma.

Kāpēc zibeni ir tik grūti savākt

Zibens rodas negaisa mākoņos, kuros saduras miljoniem ūdens pilienu un ledus daļiņu. Šajās sadursmēs atbrīvojas elektroni, kas koncentrējas mākoņa apakšējā daļā, radot negatīvu lādiņu. Mākoņa augšējā daļa kļūst pozitīvi lādēta, un lādiņu nošķiršanās rada elektrisko lauku.

Kad lauks kļūst pietiekami spēcīgs, apkārtējais gaiss jonizējas. Veidojas jonizētu daļiņu ceļš uz zemi, ko dēvē par pakāpenisko līderi. Sasniedzot pretēji lādētu objektu uz zemes — piemēram, teorētisku zibens savācēju —, notiek izlāde.

Galvenā problēma ir tā, ka zibens ir neregulārs un neprognozējams. Pat negaisa laikā nav garantijas, ka spēriens trāpīs tieši savācējā. Turklāt izlādes laikā daļa enerģijas izkliedējas, tāpēc tornis spētu uztvert tikai daļu no zibens potenciāla.

Vēl sarežģītāku uzdevumu padara zibens atšķirīgā intensitāte: spriegums var būt no aptuveni 100 miljoniem līdz vienam miljardam voltu. Savācējam un uzkrāšanas iekārtām būtu jāiztur ļoti plašs slodžu diapazons, neizraisot eksploziju vai ugunsgrēku.

2007. gadā uzņēmums Alternative Energy Holdings izstrādāja torņa koncepciju ar zemējuma vadiem un kondensatoru, tomēr mēģinājums iegūt zibens enerģiju nebija sekmīgs. Izmaksas bija augstas, bet tehnisko ierobežojumu — daudz.

Pat tad, ja zibeni izdotos droši savākt un uzglabāt, ar to pietiktu tikai aptuveni 8% ASV mājsaimniecību apgādei, nevis visas planētas vajadzībām. Tādēļ zibens tuvākajā nākotnē drīzāk varētu būt neliela daļa no atjaunojamās enerģijas risinājumu kopuma, nevis aizstāt sauli, vēju, hidroenerģiju vai citus stabilākus avotus. Lai zibens kļūtu par galveno elektroenerģijas avotu, būtu jāspēj ne vien savaldīt izlādi, bet faktiski arī kontrolēt laikapstākļus.