¿Cuánta energía tiene un rayo?
La respuesta corta
Un rayo libera del orden de mil millones de julios: en 40 rayos medidos en Nuevo México, los que quedan dentro de la nube liberaron 1,6 gigajulios en promedio y los que tocan tierra, cerca de la mitad. Un gigajulio son unos 280 kWh, lo que consume un hogar estadounidense medio en unos nueve días.
Discutido: Las estimaciones van de 0,2 a 7 gigajulios por rayo según el tipo de rayo, la tormenta y el método.
Mucha energía, poco tiempo
La respuesta corta es “del orden de un gigajulio”, mil millones de julios. La medición más directa que existe se hizo en cuatro tormentas de montaña en Nuevo México, Estados Unidos, donde un equipo combinó globos con medidores de campo eléctrico, sensores en tierra y una red que mapea el recorrido de los rayos. En 40 rayos, los que ocurren dentro de la nube liberaron en promedio 1,6 gigajulios cada uno; los que tocan tierra, cerca de la mitad. Según el tipo de rayo y la etapa de la tormenta, las estimaciones fueron de 0,2 a 7 gigajulios.[1]
Un gigajulio equivale a unos 278 kilovatios hora (kWh), la unidad de la factura de luz. Un hogar medio de Estados Unidos consumió en 2022 unos 10.791 kWh al año, casi 30 por día,[4] así que un rayo de un gigajulio alcanzaría para unos nueve días de ese hogar. Es mucho para un instante, pero poco para lo que imaginamos.
| Estimación | Energía | En kWh |
|---|---|---|
| Rayo dentro de la nube, promedio (40 rayos, Nuevo México) | 1,6 GJ | 444 |
| Rayo a tierra típico, 4 descargas (modelo) | 0,95 GJ | 264 |
| Rayo a tierra, promedio (Nuevo México) | ~0,8 GJ | ~222 |
| Una sola descarga con su líder (modelo, 5 culombios) | 0,55 GJ | 153 |
| Rango de todas las estimaciones de Nuevo México | 0,2 a 7 GJ | 56 a 1944 |
Fuente: Maggio et al. (2009); Cooray (1997); Pasek y Hurst (2016). Equivalencias en kWh: cuenta propia.
La potencia, en cambio, sí es enorme, porque toda esa energía se libera en muy poco tiempo. Si un gigajulio se descarga en 0,37 segundos, que es lo que dura en promedio un rayo de varias descargas según registros en cámara rápida, la potencia media es de unos 2,7 gigavatios (cuenta propia), pero solo durante un tercio de segundo.[6]
Cómo lo sabemos
No se puede enchufar un medidor a un rayo, así que su energía se calcula. La fórmula de base es simple: energía = carga eléctrica que se movió × diferencia de potencial (el “voltaje”) que atravesó. El problema es medir las dos cosas dentro de una tormenta.
En Nuevo México, los investigadores lanzaron globos con medidores de campo eléctrico que atravesaban la tormenta y, con esos perfiles, estimaron el potencial eléctrico dentro de la nube. La red de mapeo les decía por dónde había pasado cada rayo, y los cambios del campo eléctrico medidos en tierra, cuánta carga había movido. Los rayos intranube movieron en promedio 17,6 culombios; los que tocaron tierra bajaron 8,7 culombios negativos al suelo.[1]
Otro camino es el modelo. En 1997, Vernon Cooray calculó la energía a partir de una configuración típica de cargas en la nube y de cómo se neutralizan en cada etapa. Llegó a que la primera descarga de un rayo, con su líder, disipa unos 550 millones de julios, y un rayo a tierra típico de cuatro descargas, unos 950 millones: el mismo orden que la medición.[2]
Y hay un tercer camino, fósil. Cuando un rayo cae en arena la funde y deja un tubo de vidrio, la fulgurita. Del diámetro del tubo se puede deducir cuánta energía por metro depositó el rayo: en 266 fulguritas de minas de arena de Florida, la media fue de alrededor de un millón de julios por metro. Pero la fulgurita se queda con apenas el 1 % o menos de la energía total del rayo; el resto se gasta en el aire.[3]
| Por año | |
|---|---|
| Energía total | kWh |
| Hogares de EE. UU. abastecidos | hogares |
Suponiendo que se pudiera captar el 100 % de la energía, algo imposible. El valor de ejemplo, 100 rayos por año, es lo que recibe la torre del monte Säntis, en Suiza. Fuente: Energía por rayo: Maggio et al. (2009). Consumo de un hogar: EIA (2022). 1 GJ = 277,78 kWh.
Lo que se suele decir mal
“Un rayo podría abastecer una ciudad”. Durante un tercio de segundo, quizá; durante un día, ni una casa. Aun si se pudiera captar toda la energía, una torre que recibe unos 100 rayos al año, como la del monte Säntis, sumaría la electricidad de dos o tres hogares.[5]
“La energía de un rayo es un número conocido”. Es un orden de magnitud. Las estimaciones van de 0,2 a 7 gigajulios según el rayo y la tormenta,[1] y dependen del método: medir carga y potencial, modelar la nube o leer fulguritas. Lo que coinciden todas es en la escala, cerca de mil millones de julios, y en que solo una pequeña parte de esa energía queda en el suelo donde cae.[3]
Otras preguntas
¿Cuántos kWh tiene un rayo?
Del orden de 200 a 450 kWh para un rayo típico, si se toman los promedios medidos en Nuevo México (0,8 a 1,6 gigajulios). Pero hay rayos de una décima parte y otros de varias veces más.
¿Se puede almacenar la energía de un rayo?
En teoría sí, en la práctica no conviene: no se sabe dónde va a caer y la energía llega en una fracción de segundo. Aun una torre que recibe 100 rayos al año juntaría la electricidad de apenas dos o tres hogares.
¿Qué es una fulgurita?
Un tubo de vidrio que se forma cuando un rayo cae en arena y la funde a su paso. Por su diámetro se puede estimar la energía que depositó el rayo: en Florida, alrededor de un millón de julios por metro.
Fuentes
- Maggio CR, Marshall TC, Stolzenburg M. Estimations of charge transferred and energy released by lightning flashes . Journal of Geophysical Research: Atmospheres, 114(D14) (2009). primaria 40 rayos en tormentas de Nuevo México, con medidores de campo eléctrico en globos: 1,6 GJ por rayo intranube, la mitad por rayo a tierra; rango de 0,2 a 7 GJ.
- Cooray V. Energy dissipation in lightning flashes . Journal of Geophysical Research: Atmospheres, 102(D17): 21401-21410 (1997). primaria Modelo electrostático: un rayo a tierra típico de cuatro descargas disipa unos 0,95 GJ.
- Pasek MA, Hurst M. A Fossilized Energy Distribution of Lightning . Scientific Reports, 6: 30586 (2016). primaria 266 fulguritas de Florida: en la arena, el rayo deposita en promedio ~1 MJ por metro; la fulgurita guarda un 1 % o menos de la energía total.
- U.S. Energy Information Administration. How much electricity does an American home use? . EIA, FAQ. primaria En 2022, un hogar de EE. UU. consumió en promedio 10.791 kWh al año, unos 899 kWh por mes.
- Rachidi F, Rubinstein M, et al. Säntis lightning research facility: a summary of the first ten years and future outlook . e&i Elektrotechnik und Informationstechnik, 139: 379-394 (2022). La torre del monte Säntis recibe unos 100 rayos por año.
- Poelman DR, Schulz W, et al. Global ground strike point characteristics in negative downward lightning flashes – Part 1: Observations . Natural Hazards and Earth System Sciences, 21: 1909-1919 (2021). Los rayos de varias descargas duran en promedio 371 milisegundos.
Publicado el 26 de septiembre de 2026. Revisado contra las fuentes el . ¿Ves un error? Avísanos.
Para seguir mirando
¿Cómo se forman los rayos y por qué truenan?
Un rayo es una descarga eléctrica entre zonas de una nube de tormenta cargadas por los choques entre cristales de hielo y granizo. Calienta el aire de su canal a unos 30.000 °C, y ese aire se expande de golpe: la onda de presión es el trueno.
¿Cuántos rayos caen en la Tierra?
En la Tierra se producen unos 44 rayos por segundo (± 5), casi 1.400 millones por año, contando los que quedan dentro de las nubes y los que tocan el suelo; lo midió desde el espacio el sensor OTD de la NASA entre 1995 y 2000.
¿Es verdad que un rayo no cae dos veces en el mismo lugar?
Un rayo puede caer muchas veces en el mismo lugar: el Empire State de Nueva York recibe en promedio 23 por año, según el Servicio Meteorológico de Estados Unidos, y un solo rayo golpea su punto de contacto 2,35 veces en promedio, en fracciones de segundo.
¿Cuánto pesa una nube?
Una nube cúmulo de buen tiempo de un kilómetro cúbico contiene unas 400 toneladas de agua, a razón de hasta 0,4 gramos de gotitas por metro cúbico; un cúmulo grande de desarrollo vertical puede llevar 1700 toneladas o más. No se cae porque son gotas microscópicas en un aire que pesa miles de veces más.
¿Cómo se forma el granizo?
El granizo se forma cuando la corriente ascendente de una tormenta sube gotas a zonas bajo cero, donde se congelan y crecen al chocar con gotas de agua sobreenfriada; cae cuando pesa más de lo que esa corriente puede sostener, que para una piedra grande es viento de más de 100 km/h.
¿Cómo se forma el petróleo y cuánto tarda?
El petróleo se forma a partir de plancton y algas marinas que murieron hace 300 a 400 millones de años, antes de que existieran los dinosaurios; enterrados a más de 1.500 metros bajo capas de sedimento, el calor y la presión los transformaron en crudo a lo largo de millones de años.