क्या हम सभी इलेक्ट्रिक कारों (फर्मी समस्या) पर जाने के लिए तैयार हैं

मैं खुद "वैश्विक षड्यंत्रकारियों" और हमारे "पर्यावरणविदों" के बीच कहीं होने की कोशिश कर रहा हूं, क्योंकि मुझे लगता है कि सच्चाई कहीं और है ...

हाल ही में पृथ्वी दिवस था, और विकिपीडिया पर अर्थ आवर और विशेष रूप से आलोचना खंड के बारे में थोड़ा पढ़ने के बाद, मुझे कोंस्टेंटिन रैंक द्वारा एक दिलचस्प लेख मिला कि ग्लोबल वार्मिंग के खिलाफ लड़ाई पर्यावरण के लिए हानिकारक है । यह बताता है कि कारों की वर्तमान क्षमता दुनिया के सभी बिजली संयंत्रों की क्षमता का 37 गुना है। इन गणनाओं के लिए डेटा कहां से आया है, कहा नहीं गया है। अपने आप को जांचना चाहते हैं, लेकिन कैसे? कच्चे डेटा के लिए googling? यह संभव है, लेकिन लंबे समय तक, अविश्वसनीय और उबाऊ। एक और तरीका है, कोई कम दिलचस्प नहीं है!

एक बार "क्वांटम" में एक स्कूल में मैंने फरमी की समस्याओं और प्रति पहिया क्रांति में मिटाए गए रबड़ के अणुओं की संख्या के बारे में उनके क्लासिक उदाहरण के बारे में एक लेख पढ़ा। इसलिए मैं हमारे मामले में समान पद्धति और संख्या का पता लगाने की कोशिश करना चाहता था।
सबसे अधिक संभावना है, मैंने कई तथ्यों को ध्यान में नहीं रखा था, जो आप बाद में टिप्पणियों में इंगित करेंगे, लेकिन, जैसा कि मैंने ऊपर लिखा था, हम बीच में कहीं न कहीं सच्चाई पाएंगे ...

स्थिति और समस्या के समाधान का विवरण

इन कार्यों में हमेशा की तरह, केवल एक प्रश्न शर्त में दिया गया है, लेकिन हम स्वयं प्रारंभिक डेटा की तलाश करते हैं। इनपुट डेटा:
कल्पना कीजिए कि हम पहले से ही पृथ्वी की सभी कारों को बिजली में स्थानांतरित करना चाहते हैं। हमें सभी बिजली संयंत्रों की वर्तमान बिजली आपूर्ति के साथ सभी वाहनों की वर्तमान बिजली खपत की तुलना करके इस अवसर का मूल्यांकन करने की आवश्यकता है।

स्रोत डेटा खोज

हमें कितना चाहिए

तो हमारे पास कितनी कारें हैं? जैसा कि ऊपर के उदाहरण में, मैं 1 बिलियन के मूल्य में परिवर्तित हुआ, क्योंकि हमें केवल आदेश की आवश्यकता है, और हम आत्मविश्वास से कह सकते हैं कि 10 बिलियन से कम कारें हैं, लेकिन 100 मिलियन से अधिक।

एन _ए = १० ^९

और एक कार की शक्ति क्या है? यहां मैं और भी कम शक्तिशाली हूं ... लेकिन मैं समझता हूं कि यह 50 एचपी की सीमा में है। (subcompact) 500 hp तक होता है (स्पोर्ट्स कार), गणितीय अपेक्षा के साथ कहीं 100 के आसपास:

w _a = १०० hp k W३ kW W १०० kW (फिर से हम ऑर्डर के लिए राउंड)।

इस प्रकार, सभी कारों द्वारा कुल बिजली की खपत एक साथ:

W _a = N _a × w _a = 10 ⁹ × 100 kW = 10 ¹¹ kW।

लेकिन यह "पीक" लोड है, और प्रभावी शक्ति क्या है, अर्थात् प्रति दिन कितनी कारें चलती हैं? मैंने सुझाव दिया कि दिन का 1/10 (~ 2.5 घंटे)। पहले की तरह, मुझे इस तर्क से निर्देशित किया गया था कि 1 दिन बहुत अधिक है, और 1/100 दिन (15 मिनट) बहुत कम है!

इसलिए, सभी कारों की कुल प्रभावी बिजली की खपत:

W _eff = W _a / 10 = 10 ¹⁰ kW

अब हम कितना दे सकते हैं

कॉन्स्टेंटिन रैंक का लेख 2 अरब किलोवाट की संख्या देता है। आइए इसे स्वयं जानने का प्रयास करें।
हम इस तथ्य से बाहर आते हैं कि हम जितनी ऊर्जा का उपभोग करते हैं, उतने ही ऊर्जा का उत्पादन करते हैं, क्योंकि हम कहीं भी जमा नहीं करते हैं और "नाली" इसे (कम से कम, फिर से, "आदेश" के भीतर)।

इस गणना में सबसे बड़ी कठिनाई - मैं यह पता नहीं लगा सकता कि उद्योग कितना खपत करता है। विभिन्न लेख लिखते हैं कि जनसंख्या उद्योग की तुलना में बहुत अधिक खपत करती है, कम नहीं। यहां सच्चाई कहां है - मुझे नहीं पता। सामान्य ज्ञान बताता है कि उद्योग अधिक खपत करता है। सबसे पहले, आइए अनुमान लगाएं कि जनसंख्या कितनी खपत करती है।

पृथ्वी की जनसंख्या N _l = 7 N 10 ⁹ । जैसा कि ऑटोमोबाइल के मामले में, हम पृथ्वी की प्रभावी आबादी का अनुमान लगाते हैं, अर्थात्। एक जो ऊर्जा की खपत करता है। भारत के आधे हिस्से, चीन के आधे हिस्से, लगभग पूरे अफ्रीका, 30% लैटिन अमेरिका में रहने के बाद, मैंने तय किया कि ~ 3-5 बिलियन लोग बिजली का "कुशलतापूर्वक" उपयोग करते हैं (मैं अब तक मंटिसा को चक्कर नहीं लगा रहा हूं, तो यह स्पष्ट होगा कि क्यों)।
अब वे इसका उपयोग कैसे करते हैं। हम एक सरल उदाहरण लेते हैं: 4 लोगों (2 बच्चों) का मेरा परिवार प्रति माह ~ 100 kWh खपत करता है (संक्षेप में: 10 छोटा है, 1000 बहुत है)। यह परिवार में 2 या 4 लोगों के लिए भी मायने नहीं रखता है - क्रम नहीं बदलता है! इसलिए, मान लीजिए कि पृथ्वी पर हर 3 लोगों के लिए प्रति माह 100 kWh है। इसलिए एक महीने में हम सभी का उपभोग / उत्पादन करते हैं:

ई _माह = 100 kW / h / 3 × 3 = 10 ⁹ = 10 ¹¹ kW / h / महीना (यही कारण है कि मैंने आबादी में मंटिसा को छोड़ दिया)।

720 घंटे के महीने में। यहाँ से हम बिजली संयंत्रों की कुल क्षमता पाते हैं:

W _es = 10 11/720 / 10 ⁸ kW

परिणाम

इसलिए, ताकि हर कोई इलेक्ट्रिक कारों की ओर बढ़े:
हमें 10 ¹⁰ kW चाहिए
अब हम कर सकते हैं - 10 ⁸ किलोवाट
शक्ति की कमी - ~ 100 बार !

क्या ध्यान में नहीं लिया गया है:

• सभी औद्योगिक और सैन्य परिवहन उपकरण (और यह संभावना नहीं है कि वे अपनी क्षमता के साथ बिजली की आपूर्ति में इतनी जल्दी स्थानांतरित हो जाएंगे)। ईमानदारी से, मैं यह जज करने की भी हिम्मत नहीं करता कि वे आदेश बदल रहे हैं, लेकिन यह स्पष्ट रूप से कहा जा सकता है कि वे केवल स्थिति को "उत्तेजित" करते हैं
• औद्योगिक ऊर्जा की खपत। मुझे नहीं पता कि इसे कैसे लेना है और क्या यह इसके लायक है? गणना ने आबादी की कारों और आबादी के लिए उत्पादित बिजली की मात्रा को लिया। भले ही हम इस बात का ध्यान रखते हैं कि बिजली संयंत्रों की वास्तविक क्षमता 10 गुना अधिक है, फिर भी हम इस बिजली को उद्योग से आबादी के पक्ष में "लेने" में सक्षम नहीं हैं।
• इंजन की दक्षता। आदेश पर लगभग कोई प्रभाव नहीं (निश्चित रूप से 0.1 से अधिक और 1 से कम)

निष्कर्ष

इस प्रकार, फर्मी समस्याओं को हल करने का तरीका हमें स्पष्ट रूप से दिखाता है कि, पारिस्थितिकविदों के सभी उद्घोषणाओं के बावजूद, हम स्पष्ट रूप से सभी को एक बार इलेक्ट्रिक कारों में स्थानांतरित करने के लिए तैयार नहीं हैं। बिजली के लापता 2 ऑर्डर कहां से प्राप्त करें? अब हमें किस गति से ईंधन तेल / कोयला / गैस जलाने, परमाणुओं को विभाजित करने की आवश्यकता है, हमारी पर्यावरण के अनुकूल कारों को प्रदान करने के लिए हमें अभी भी कितनी नदियों को बांधों से अवरुद्ध करने की आवश्यकता है? और यह मत भूलो कि अब हमें कई बार मुख्य ट्रांसमिशन लाइनों के क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र को बढ़ाने की आवश्यकता है, और जो ट्रांसफार्मर अब सबस्टेशनों पर होना चाहिए, मैं कल्पना भी नहीं कर सकता। कितना अधिक एल्यूमीनियम / तांबा गलाना चाहिए? अब तक, मैंने इन सवालों का जवाब देने की कोशिश भी नहीं की है, लेकिन मुझे पहले से ही बहुत संदेह है कि वैश्विक विद्युतीकरण से पर्यावरण की स्थिति में सुधार होगा!

अगली बार हम यह पता लगाने की कोशिश करेंगे कि आपको हमारी बिजली की जरूरतों को पूरा करने के लिए सोलर पैनल या विंडमिल के साथ कितनी जमीन को कवर करने की जरूरत है।

मैंने इस लेख में क्या खुलासा करने की कोशिश नहीं की:

• एक वैश्विक साजिश के तत्व। इसे टिप्पणियों में भी छोड़ें;
• कोंस्टेंटिन रैंक की गणना का न तो खंडन करें और न ही पुष्टि करें। हालाँकि उत्तर करीब हैं;
• पर्यावरणीय ऊर्जा प्रौद्योगिकियों की अत्यधिक आवश्यकता / हानिकारकता को न तो साबित करना और न ही उसे अस्वीकार करना। मुझे लगता है कि सच्चाई बीच में कहीं है ...