La ciència resol algunes incògnites sobre els llamps i per què fan ziga-zagues

La crisi climàtica està comportant un augment dels esdeveniments meteorològics més extrems. Un d'aquests fenòmens són els llamps, cada cop més nombrosos i que continuen despertant l'interès de científics d'arreu del món, ara sobretot amb un clar interès per millorar les mesures de protecció contra els seus efectes en edificis i instal·lacions públiques.

A Austràlia, per exemple, durant el cap de setmana del 12 i 13 de novembre, es van registrar més de 4,2 milions de llamps i, de fet, ja fa mesos que els experts estan treballant per ampliar i adaptar la protecció en centenars d'infraestructures d'arreu del país.

Per fer-ho, les autoritats australianes tindran en compte els criteris científics i concretament seguiran els consells del doctor John Lowke, de la Universitat del Sud d'Austràlia, que amb els seus estudis recents ha resolt algunes incògnites en el procés de creació dels llamps.

Thunderbolts and lightning, very, very ... zig-zag🌩️! But why? In landmark research @universitysa plasma physicist Dr John Lowke provides a definitive explanation why lightning zig-zags and how it is connected to the thunder cloud above: Read more: https://t.co/jv4lANUtPj pic.twitter.com/HeuROoA23T

— UniSA (@UniversitySA) November 24, 2022

L'inici d'un llamp

Bàsicament, els llamps es produeixen quan els electrons toquen molècules d'oxigen amb prou energia per crear molècules d'oxigen delta d'alta energia. Després de xocar amb les molècules, els electrons "deslligats" formen un pas altament conductor --inicialment lluminós-- que redistribueix el camp elèctric i provoca passos successius.

Durant els últims 50 anys, experts d'arreu del món han debatut per què els llamps fan ziga-zagues i com es connecten amb el núvol de trons que tenen al damunt. Lowke ha desvelat ara com es formen aquestes ziga-zagues, per què la columna conductora elèctrica que les connecta amb el núvol es manté fosca i com els llamps poden viatjar al llarg de quilòmetres. La resposta són les molècules d'oxigen metaestables singlet-delta.

Els científics defensen que és important entendre com s'inicia un llamp per poder esbrinar com protegir de manera més efectiva els edificis, els avions i, evidentment, també les persones, tot i que afegeixen que les possibilitats que un individu sigui tocat per un llamp són inferiors a una entre un milió, cosa que tranquil·litza enormement.

Els edificis alts i aïllats són, doncs, els que presenten un risc més gran de rebre l'impacte d'un llamp. Com a dada, l'Empire State Building, a la ciutat de Nova York, rep la caiguda d'uns 25 llamps cada any.

Pel que fa als avions, si bé el desenvolupament de materials respectuosos amb el medi ambient a les aeronaus està millorant l'eficiència del combustible, aquests materials augmenten significativament el risc de danys per llamps, per la qual cosa apunten que serà necessari estudiar mesures de protecció addicionals en aquest àmbit.

El parallamps, un sistema eficaç però millorable

La solució per protegir edificis i estructures de l'impacte de llamps ha estat la mateixa durant centenars d'anys. És el sistema inventat pel nord-americà Benjamin Franklin el 1752 després de fer un experiment amb un estel enmig d'una tempesta. Franklin va ser capaç de demostrar que els núvols estan carregats d'electricitat i que els llamps són descàrregues elèctriques.

El parallamps de Franklin és, bàsicament, un cable gruixut que s'adjunta a la part superior d'un edifici i es connecta a terra. Està dissenyat per atraure els llamps i posar a terra la càrrega elèctrica, cosa que fa que l'edifici no resulti danyat si rep l'impacte d'un llamp, que pot arribar a viatjar a 320.000 km/h i que deixa anar una immensa quantitat d'electricitat.

Una de les infraestructures que els australians estan estudiant reformar en aquest sentit serien, per exemple, els coberts d'aixopluc de parcs públics de moltes ciutats, sovint fets amb ferro galvanitzat, amb suports de fusta i amb sostres que no estan convenientment connectats a terra.