Садржај
- Енергија и рад
- Примери људске моћи
- Врсте енергије
- Механичко складиштење енергије
- Будућност складиштења енергије
Расправе о предностима и недостацима људске снаге и енергије често се углавном врте око забринутости загађења, сигурности радника, енергетске ефикасности, обима свјетске понуде. Већина снаге која је потребна за одржавање ритма савременог глобалног живота изведена је из извора који стварају нежељене отпадне производе или стварају на други начин непожељне ситуације.
Више од свега, дугорочни и краткорочни утицаји на животну средину се окрећу антропогене климатске промене (узроковане људима)осим загађења у традиционалном смислу (нпр. видљивог дима из електрана на угаљ или отпадних вода из различитих индустријских активности).
То је зато што сагоревање фосилних горива резултира додатком ЦО2 (угљен-диоксид) и други „стакленички гасови“ у Земљину атмосферу, што резултира додатним заробљавањем топлоте у близини планете.
Енергија и рад
За и против људске моћи фокусирају се и други фактори осим загађења. Количина корисног рада која се може обавити коришћењем датог процеса у вези са уносом енергије, који се назива механичка ефикасност (производња енергије дељена са уносом енергије, изражена у процентима) такође је важна.
Слабости људске моћи често су једноставно у томе што људи сами могу радити много мање ефикасно и током много краћег временског периода него што се то може побољшати машинским радом.
Енергија у физици имају јединице удаљене множене силе (продукт масе и брзине промене брзине или убрзања). Ова јединица је мерач невтона, који се иначе користи за рад, а назива се и јоуле.
Ова јединица се производи користећи друге комбинације јединица; на пример, линеарна кинетичка енергија (КЕ) се добија из формуле (1/2) мв2,, док је потенцијална енергија у облику мгх, где је м = маса, г = убрзање услед гравитације (9.8 м / с2 на Земљи) и х = висина изнад земље или неке друге нулте референтне тачке).
Примери људске моћи
Снага у физици је једноставно енергија по јединици времена, или брзина рада у систему у којем се енергија ставља на механичку употребу. Једноставни примери људске снаге укључују трчање узбрдо или дизање тегова; што више енергије по јединици времена, то више снаге даје.
Ако се попнете на одређени лет степеницама у 10 секунди, ваша потенцијална енергија се мења за исту количину као ако се попнете степеницама за 5 секунди или 15 секунди. Али ваша моћ зависи од тога колико вам треба времена да стигнете до врха, и у сваком случају сте урадили исту количину физичког рада.
Врсте енергије
Кинетиц и потенцијална енергија чине предмете механичка енергија. Објекти такође имају оно што се назива унутрашњом енергијом, а односи се углавном на брзо вибрационо кретање материје ситних саставних честица на молекуларном нивоу.
Енергија долази такође је низ других облика: хемијска енергија (чува се у везама молекула), електрична енергија (које настају раздвајањем наелектрисања и електричног поља) и топлота, што је у већини система тешко користити за рад и уместо тога углавном се "расипа".
Извлачење енергије из енергије подразумева сагоревање горива (природни гас нафте, угља; нека биогорива), користећи кинетичку енергију текуће воде или ветра (хидро или ветра) или „цепање“ атома (нуклеарна енергија).
Механичко складиштење енергије
Иако Земља има пуно доступног горива за производњу енергије (углавном електричне енергије), складиштење енергије је значајан изазов. Батерије тренутно не могу да обезбеде ни мали део енергије потребне да се продукција у свету, комуникационе мреже и глобални транспорт одвијају веома дуго.
У неким областима које имају повољну географију могуће је задржати резервоар воде већи од термоелектране и искористити гравитациону потенцијалну енергију у овом резервоару за стварање хидроелектране у кратком року допуштајући јој да тече из виших у нижа подручја и напајати турбине генератора електричне енергије током процеса. Као што можда мислите, ова мера заустављања неће дуго радити у високо насељеном подручју.
Будућност складиштења енергије
Једна критика која се усмерава на обновљиве изворе енергије, посебно соларну и ветроелектрану, је њихова непоузданост због природе и одласка; догађају се мирни дани или периоди, као и облачни дани.
Захваљујући међународном императиву да наставе производити енергију покушавајући смањити штету за животну средину, група истраживача са Технолошког института у Масачусетсу, близу Бостона, Масачусетс, започела је рад 2018. са циљем да похрани ефективне количине соларне енергије.
Група је предложила да се користе резервоари од растаљеног силицијума за складиштење ове врсте енергије и пуштају је на захтев, те су предвиђали да би на крају њихов концептуални дизајн могао да произведе производ који је знатно бољи од данашњих индустријских стандарда, литијум-јонске батерије.