Създаване на проблеми - Силата на нещата - 💡 Fix My Ideas

Създаване на проблеми - Силата на нещата

Създаване на проблеми - Силата на нещата


Автор: Ethan Holmes, 2019

Напоследък бях зает с почти само едно нещо и мисля, че това наистина е предизвикателството на нашето време: енергията и околната среда. Като се ангажираме с този въпрос, трябва да помислим как да впрегнем енергията (енергията не се създава, а се превръща в различни форми), как използваме властта и как влияем на околната среда. Направих много изчисления на потреблението на енергия на човечеството и как можем да направим технологии за възобновяема енергия, които могат да посрещнат това предизвикателство, но това е доста безличен анализ.

За да стане по-непосредствена, започнах да разбирам собственото си потребление на енергия. Всичко това. Оказва се, че това е изключително труден проект, дори ако разполагате с доста голям ресурс от инструменти и информация, с които разполагате.

Лесните парчета са тези, които са де факто измерени за вас (моите стойности в скоби):

Самолетни мили [6,375 вата, 110 000 мили]

Мога да проверя всичките си самолетни билети за дадена година, да използвам предположението за разход на гориво на самолета (като 1.4MJ / km) и средната енергия през годината, за да получа измерване на количеството енергия, което използвам през цялото време ,

Мили за пътуване с кола [1,491 вата, 10 000 мили]

Мога да проследя моите одометри в различните автомобили, които карам и да получа точен брой мили, и като следя разхода на гориво за няколко цистерни, имам точна оценка.

Използване на електричество за дома [135 вата]

Моето домашно потребление на електроенергия е удобно докладвано от Pacific Gas & Electric под формата на моята сметка, така че имам точни данни за целта през цялата година.

Използване на домашен газ [597 вата]

PG&E също ми дава консумацията на газ в сметка. Мога да конвертирам от терми във ватове.

Летя много. Аз не карам много - когато го правя, най-вече в хибрид. Имам малка къща. Вашите ценности вероятно ще бъдат различни, но не толкова грубо. Тези прости числа всъщност не са напълно прости.

Да преброя ли въздушните мили срещу мен лично или моята компания? Да преброя ли половината от автомобилните мили, защото обикновено пътувам с някой друг? Ежедневно ли се ползват услугите на къщата от мен и моя партньор, или тя получава повече заради склонността си да издига топлината?

Където става наистина трудно, обаче, е в предметите, които консумирам. Компютърът ми вземаше енергия, както и дрехите ми и моите велосипеди и DVD касетите и мебелите. Но никакви прости изчисления за тези не дават задоволителен отговор. Затова погледнах подробно в енергийната консумация на една проста напитка.

Заради иронията избрах енергийна напитка, но изчислението е разумно приложимо за всяка пластмасова бутилка напитка. Докато гледах числата, беше интересно за мен, че напитката вече има енергиен етикет, показан тук, описан като „хранителни факти“. Този енергиен етикет е за химическата енергия, съдържаща се в бутилката, която тялото ми може да превърне в механична енергия, за да вършат работа, като карането на колелото ми до офиса. Така че аз си позволих да изчисля енергийния отпечатък на тази бутилка в разумни подробности и обобщя резултатите в алтернативен етикет на бутилка, наречен „факти за потреблението“.

Нека помислим за това как човек би могъл да оцени енергийната консумация на една бутилка.

1. Има енергия, включена в материалите.

Въплътената енергия е мярка за енергията, необходима за извличане, пречистване, смесване и получаване на суровината. Той е добре изчислен за много продукти. Ще имам голямо доверие в този номер.

2. Има енергия, консумирана при транспортирането на обекта до нас.

Енергията, консумирана при транспортирането, е малко по-трудна. Колко мили е пътувал? Колко ефективно е използвал камионът / влакът / самолетът за транспортирането му? За този пример предположих 200-километрово пътуване и среден 8mpg камион, пълен с пълни бутилки с енергийни напитки.

3. Има енергия, използвана за производството му.

Енергията, използвана в производството, е малко трудна за изчисляване. Бих искал да разделя броя на празните бутилки, излизащи от фабриката за бутилки, от сметката за енергия на фабриката за бутилки, но не е изненадващо, че никой не рекламира този факт. Стойността, която използвах тук, е малко догадка, но не и с повече от 10 пъти, казвам. Това е малка стойност в сравнение с другите стойности.

4. В случая на храна има енергията, използвана за охлаждане и съхранение.

Накрая, за охлаждане на този продукт, направих изстрел в тъмното. В реалния свят тази стойност трябва да бъде мярка за броя на охлажданията, затоплянето и повторното охлаждане, както и за ефективността на хладилните камери и броя на дните, прекарани в хладилника. Отново използвах стойност, подобна на предположение, за илюстрация.

Това са лесните неща за изчисляване. По-трудни неща, които да се добавят към изчисленията, включват енергията за пускане на компютрите на работниците в компанията, която е произвела бутилката, или енергията за флуоресцентните лампи в магазина на търговеца.

Още по-тежки са негативните ефекти на неенергийните, неикономически фактори на продукта, като естетическото замърсяване, което те причиняват, ако се измиват върху плажовете, или въздействието на токсичните компоненти върху здравето, като пластификаторите. Това етично смятане е много слабо развито и в съзнанието ми е едно от най-важните, трудни и интересни области в нашето време. Ако сте студент по икономика, етика или философия, това е границата.

Какво излиза от анализа? Като се има предвид моята увереност в въплътената енергийна стойност, определено мога да кажа, че една долна граница за индивидуалната бутилка от 5 милиона джаула (MJ) и горната граница от 8MJ са разумни.

Това е енергийната стойност; Как тогава използвах това при изчисляването на дневните ми помощи? Понастоящем човечеството използва около 15 тераватти (TW) мощност. Ватове са скорост, т.е. количество енергия, което се изразходва през цялото време: 100 джаума, консумирани всяка секунда, са 100 вата.

Безспорно 15TW е много мощност. Трудно е да се получи точна цифра, но за да се компенсират емисиите ни на CO2, за да се предотврати глобалното затопляне, най-вероятно можем да си позволим само да произвеждаме 2WW от тази енергия с въглеродни горива. Другите 13TW ще трябва да идват от ядрена енергия и възобновяеми източници, които заедно произвеждат едва 1.5TW точно сега.

На планетата има 6,65 милиарда души. Ако вземем смелото предположение, че всички те заслужават еднакво измерване на енергийните ресурси на Земята, това би било 15 × 1012 / 6.65 × 109 = 2,255 вата всеки. Средният американец вече използва повече от 10 000 вата. Ще използвам 2000 вата като средна дневна сума по две причини: 1) Звучи справедливо. 2) Звучи познато; трябва да консумираме приблизително 2 000 калории диета, за да бъдем здрави.

Има 60 × 60 × 24 = 86 400 секунди на ден.

Това означава, че в деня, в който пиете тази бутилка енергийна напитка, използвате около 90W. Точно така, пиенето на тази единична бутилка и изхвърлянето му е като да държите стара крушка с нажежаема жичка през целия ден.

Ако пиете бутилка всеки ден, все едно, че имате собствена електрическа крушка, която да ви следва - винаги. Осветление, а? И аз дори не пресмятах енергията, необходима за напитката вътре!

Защо тогава не използвам въглероден отпечатък като мярка?

Ето, CO2 е нещо като враг тук, но това е вторичен ефект, причинен от нашия начин на живот. Ако изчислите по отношение на CO2, е изкушаващо да повярвате, че можете да „компенсирате“ този въглерод, като засадите дърво. Това може да е вярно в далечното бъдеще, когато програмите за въглеродни емисии са добре управлявани и стабилни, но няма гаранция, че дървото, което посаждате днес, ще продължи вечно, а не просто да върне този CO2 в атмосферата, когато умре. Предпочитам да измервам нашето въздействие в единици SI (Международна система от единици), защото не може да има нищо двусмислено по отношение на резултатите.

Всеки акт на потребление, с който се занимаваме, има последствия - последствия, които не са много видими за нас. Ние не се представяме с последиците, когато купуваме продукта, не виждаме прякото отражение на единствения акт, а единственият начин да видим крайния резултат е чрез абстрактно свързване със заглавия като „Полярните мечки умират за липса на Лед, или „Делфините се задушават от пластмаса в Тихия океан.” Подозирам, че бихме постъпили малко по-добре, ако знаем последиците от нашите действия в момента на покупката. Ето един опит да ни изритаме в тази посока. Вероятно един ден всички продукти ще имат и двете марки: хранителни факти и факти за консумацията.

Защо бих искал да изложа това в списание „MAKE“? Отчасти защото решенията, които търсим, са по същество инженерни проблеми и ние трябва да излезем и да решите тези проблеми. Но и защото, когато мисля за бъдещето, не изглежда толкова добре, ако не променим начина, по който генерираме и консумираме енергия. Това ще изисква от всички да променят начина, по който правят почти всичко - и това е добрият вариант. Лошият сценарий е, че ние не променяме много, убиваме всички поддържащи екосистеми и се спускаме в едно бъдеще, което прави момичето с танкове да изглежда като райска приказка.

И накрая, защото ми се струва, че погребан в създателя етос е основна част от решението. Създателите използват много неща. Създателите преназначават нещата. Създателите правят ремонт. Обзалагам се, че една ръчно изработена таблица, построена за последните 200 години, има енергиен етикет, който не се различава много от IKEA таблицата, изградена да продължи 7 години - с изключение на факта, че можете да амортизирате тази енергия за период от време почти 30 пъти по-дълъг. Това означава, че той използва ефективно 1/30 от енергията.

Висококачествените неща, които се оценяват, ремонтират и изработват ръчно, стават важна част от живота ви. Моята надежда за по-красиво бъдеще е, че ще имаме по-малко неща, преминаващи през живота ни, с по-високо качество, и ще ги обичаме повече.

Затова отидете да се енергизирате, като направите качествен воден съд с качество за многократна употреба.

Ако се интересувате да научите повече, наскоро дадох подробна беседа на тази тема в конференцията на O’Reilly ETech, а слайдовете и придружаващия го текст са достъпни на wattzon.com.



Може Да Се Интересувате

Инструмент за текст: Настройка на стоманена плоскост

Инструмент за текст: Настройка на стоманена плоскост


Умения за вериги: прототипиране на парфюми, спонсорирано от Jameco Electronics

Умения за вериги: прототипиране на парфюми, спонсорирано от Jameco Electronics


Умения за вериги: Ецване на платка, спонсорирано от Jameco

Умения за вериги: Ецване на платка, спонсорирано от Jameco


Марка: Електроника книги

Марка: Електроника книги