funcționa

Fotografie de Thomas Bresson

Oamenii, după cum probabil știți, își obțin energia din alimente. Dar să presupunem că oamenii pot valorifica puterea electricității. Cât ne-ar lua să ne reîncărcăm în fiecare zi? Și cât ne-ar costa? Ar fi mai ieftin decât a cumpăra alimente?

Un bărbat adult adult are nevoie de aproximativ 2500 de calorii pe zi pentru a-și alimenta metabolismul. O calorie (cu litere mici) este o unitate arhaică care, din păcate, este folosită și astăzi pentru energia alimentară (de multe ori vorbim despre valoarea calorică a alimentelor, de exemplu) și este definită ca cantitatea de energie necesară încălziți un gram de apă cu un grad Celsius. O calorie este de aproximativ 4,18 jouli (yay pentru unitățile SI!) Și o calorie (cu majusculă C) este de 1000 de calorii și, prin urmare, echivalentă cu 4,18 kilo.

Ceea ce înseamnă că un bărbat adult are nevoie de 10,5 megaJoule de energie pe zi!

Deci, cât timp ar trebui să fim conectați?

Acest lucru depinde în mod evident de cât de repede ne-am putea încărca singuri: cât de multă putere am putea atrage.

Să facem câteva comparații. Un uscător de păr sau alte aparate cu consum ridicat de energie (cum ar fi mașinile de spălat) pot consuma până la 2000W putere. Încărcătorul meu iPhone furnizează 5 wați, iar încărcătorul computerului meu 45 wați, deși încărcătoarele computerului pot ajunge până la 150-200 W. O sursă de alimentare pentru desktop este în intervalul de 500-1000 wați. Electricitatea din Marea Britanie este furnizată la 230 V cu un curent maxim de priză de 13 A, ceea ce înseamnă că puterea maximă consumată este de 2990 W. În Statele Unite, electricitatea este furnizată la o tensiune mai mică (120 V) și la puterea maximă de curent. este de obicei 15 A, ceea ce oferă o putere maximă consumată de doar 1800 wați.

Timp pentru câteva calcule. Dacă ați fi capabil să extrageți puterea maximă dintr-o priză din Marea Britanie, ar dura doar 58 de minute pentru a obține suficientă încărcare pentru o zi. În SUA, ar dura mai mult, 1 oră și 29 de minute. Dar dacă ai folosi un încărcător pentru laptop? Un încărcător de laptop de 150 W ar dura peste 19 ore. Mi-aș imagina că ar fi teribil de plictisitor să fii conectat la majoritatea orelor zilei. Încărcătorul meu pentru laptop, cu puterea sa de 45 W, nu mi-ar furniza suficientă energie pentru a trăi. Mi-ar lua 2 zile și 16 ore să-mi dau suficientă energie pentru a trăi pentru unul. Un încărcător iPhone ar dura peste 24 de zile!

Un încărcător de laptop de 150 W ar dura 19 ore pentru a vă oferi o încărcare pe zi.

Dacă aveți norocul să aveți acces la unul dintre acele încărcătoare Tesla de 10 kW, ar dura mai puțin de trei minute.

Centrala iconică Battersea a produs peste 500 MW la producția de vârf. Fotografie de Aurelien Guichard

Aceasta presupunând că oamenii au un fel de baterie pe care o pot încărca. Dar dacă am putea pur și simplu să ne înfigem degetele într-o priză de curent și să absorbim energie (PENTRU IUBIREA LUI DUMNEZEU, NU ÎNCERCAȚI ACESTA). Puterea maximă pe care am putea-o consuma ar depinde de tensiunea nominală a prizei și, de asemenea, de rezistența corpurilor noastre (Putere = Tensiune 2/Rezistență).

Determinarea rezistenței electrice a corpului uman este destul de dificilă. Acesta variază de la o persoană la alta și este influențat de momentul zilei, de uscăciunea pielii, de cantitatea de țesut adipos etc. Un raport al NIOSH (Institutul Național pentru Sănătate și Securitate în Muncă) afirmă că, în condiții uscate, rezistența unui corp uman poate ajunge la 100 de mii de ohmi, dar atunci când este umed, poate scădea la 1000 de ohmi. Dacă pielea este ruptă, ceea ce se poate întâmpla rapid atunci când este supus unor tensiuni ridicate, rezistența poate scădea până la 500 ohmi.

Comisia Electrotehnică Internațională (IEC) acordă impedanță totală a corpului (la 220 V și 50Hz curent alternativ) ca, în medie, 1350 ohmi. Folosind această cifră, cantitatea de curent pe care o puteți extrage (dintr-o priză din Marea Britanie) este „doar” de 170 mA, iar cantitatea de putere este de doar 39 de wați, ceea ce înseamnă că ar dura aproximativ 3 zile pentru a vă oferi o încărcare de o zi . Ceea ce nu este practic. Chiar mai puțin practic este că, desigur, un curent de 170 mA ar fi foarte probabil să te omoare (conform NIOSH 20mA este suficient, vezi tabelul de mai jos).

Sursa: „Publicația Nr. 98-131: Decesele lucrătorilor prin electrocutare ”- Institutul Național pentru Securitate și Sănătate în Muncă

Cât ar costa să te hrănești cu electricitate?

Datorită evoluției tehnologiei de producție a alimentelor, este mai ușor ca niciodată să consumi alimente bogate în calorii și probabil pentru prima dată în istorie alimentele bogate în calorii sunt adesea mai ieftine decât cele cu conținut scăzut de calorii, cum ar fi legumele și fructele (ceea ce este cu siguranță un factor care contribuie factor al epidemiei de obezitate).

Potrivit Wolfram Alpha, roșiile cântăresc 117 grame și conțin 21 de calorii de energie. Dacă aș mânca doar roșii, aș trebui să mănânc 119 dintre ele sau 13,9 kg. Care este o mulțime de roșii (notă: nu vă recomand să încercați acest lucru). Un kg de roșii la supermarketul meu local costă 1,99 GBP, așa că ar trebui să cheltuiesc 27,6 lire sterline (42 $)!

Dacă aș mânca doar Big Mac-uri, aș trebui să mănânc puțin mai mult de 5 dintre ele pe zi (un Big Mac din Marea Britanie are aproximativ 490 de calorii). Un Big Mac costă 2,49 lire sterline la cel mai apropiat McDonald’s, așa că m-ar costa 12,70 lire sterline (19,4 dolari) pe zi.

Timp pentru salsa (nu dansul) - Fotografie de Jack Gavigan

Totuși, dacă aș putea „mânca” electricitate, aș economisi atât de mulți bani. 2500 de calorii echivalează cu 2,91 kilowatti-oră și 1 kWh mă costă doar 13,5 pence. Consumul de energie electrică ar costa doar 39 de pence pe zi (0,60 dolari)! O priză de perete echivalentă cu Big Mac ar costa 8 bani și probabil ar avea și un gust mai bun. (Notă laterală: dacă ai putea converti energia unui Big Mac în energie electrică, ai putea încărca un iPhone 5 de o sută patru ori.)

Din perspectiva energiei pure/costurilor, uleiurile vegetale ieftine (care conțin 9 calorii pe gram) și făina sunt cele mai apropiate de prețurile la electricitate. Uleiul de porumb sau de floarea-soarelui costă 1,50 GBP pe litru (un litru conține 8145 de calorii). Ați putea obține caloriile de care aveți nevoie pentru doar 46 de pence (0,70 dolari).

Cea mai ieftină făină pe care o pot cumpăra la supermarketul meu local costă 66 de pence pe kg (un kg conține aproximativ 3600 de calorii). Pentru a obține cele 2500 de calorii, ar trebui să cheltuiesc 47 de pence (0,72 dolari).

Să mergem cu un pas mai departe, dacă ne-am putea alimenta cu combustibili fosili. Un litru de benzină (benzină sau gaz în SUA) costă 1,36 GBP la cea mai apropiată stație de benzină și conține 34,3 MJ de energie (conform Wolfram Alpha). Bărbatul adult are nevoie de 10,5 MJ pe zi, deci ar trebui să „consumați” doar aproximativ 0,3 litri de benzină. Dar, desigur, acest lucru este adevărat doar dacă puteți valorifica energia benzinei cu o eficiență de 100%. În realitate, motoarele cu ardere au o eficiență mai mică de 40%, astfel încât, dacă ați fi alimentat cu un motor pe benzină, ați avea nevoie de cel puțin 0,75 litri de benzină care ar costa 1,02 GBP (1,56 USD).

Mai ieftin de lipit de uleiul vegetal.

-Francesco (înconjoară-mă pe google + sau urmărește-mă pe twitter)

Caut să scriu mai multe dintre aceste „Ce se întâmplă dacă?” postări. Dacă aveți o întrebare interesantă la care doriți să răspund, vă rugăm să ne anunțați în comentarii!

Referințe

  • Majoritatea calculelor le-am făcut folosind Wolfram Alpha (ceea ce este minunat de altfel). Iată un exemplu: cât ar dura un încărcător iPhone.
  • Cantitatea de calorii de care are nevoie un bărbat adult adult pe zi este luată din ghidurile NHS (serviciul național de sănătate din Marea Britanie).
  • Prețurile la mâncare și benzină sunt de la magazinele din zona mea. Probabil că ar fi mai ieftine în alte locuri sau în diferite țări. Avea sens să comparăm prețurile locale ale alimentelor și benzinei cu prețul local al energiei electrice.
  • Valorile calorice ale diverselor alimente și energie pe litru de benzină au fost preluate de la Wolfram Alpha
  • Tensiunea și curentul nominal pentru prizele din Marea Britanie și SUA sunt preluate de pe această pagină foarte cuprinzătoare Wikipedia de pe prizele de curent alternativ
  • Valoarea calorică Big Mac preluată de pe site-ul oficial al Marii Britanii
  • „Publicația Nr. 98-131: Decese ale lucrătorilor prin electrocutare ”- Institutul Național pentru Securitate și Sănătate în Muncă
  • Reilly, J. Patrick (1998) - „Bioelectricitate aplicată: de la stimularea electrică la electropatologie” - ISBN 978-0387984070