10 úžasných energetických ekvivalentov, ktoré ukazujú prírodu v úplne novom svetle

Dá sa tvrdiť, že rozsah vesmíru je taký, že ho naša myseľ nikdy nebude schopná pochopiť. V skutočnosti sa zdá celkom pravdepodobné, že aj veci tu na zemi sú ďaleko za tým, čo si naša myseľ dokáže predstaviť v najlepších časoch. Aj preto ľudia o povodni hovoria, že to bolo ako 100 olympijských bazénov alebo vzdialenosť, ktorú prekonalo niečo, čo sa rovná šiestim futbalovým ihriskám. To všetko sú len spôsoby, ako urobiť niečo, čo je ťažko pochopiteľné, trochu zrozumiteľnejšie. A pokiaľ ide o neuveriteľnú silu a energiu, ktorú môže mať príroda, je to jednoducho ohromujúce.

10. Mount St. Helens uvoľnil 24 megaton tepelnej energie

Severná Amerika je náchylná na časté hurikány a tornáda, ako aj zemetrasenia. A hoci sú zriedkavé, existuje aj množstvo sopiek, ktoré z času na čas vybuchnú, ako napríklad Mount St. Helens v štáte Washington. Keď v roku 1980 vybuchla, dokázala svoju pozoruhodnú silu desivým spôsobom.

Začiatkom marca toho istého roku bola v oblasti zaznamenaná séria zemetrasení a samotná sopka sa začala vydúvať smerom von. 450 stôp. Keď 18. mája konečne vybuchla, uvoľnila sa 24 megaton tepelnej energie, čo znamená 24 miliónov ton TNT. Len pri prvom bočnom výbuchu vychrlila 520 miliónov ton popola a zničila dostatok stromov na postavenie 300 000 domov.

9. Premenou 1 kg vodíka na hélium sa uvoľní rovnaké množstvo energie ako spálením 20 000 ton uhlia.

Slnko je vždy zapojené do fúznej reakcie, ktorá premieňa vodík na hélium, vytvára svetlo a teplo a udržuje nás všetkých nažive. Jadrová fúzia je pekelný spôsob výroby energie a všetci dúfame, že jedného dňa ju tu na Zemi niekto ovládne, pretože to veľmi uľahčí život. Dovtedy si však musíme vystačiť s vecami ako jadrové štiepenie, solárna energia a spaľovanie starých dobrých fosílnych palív.

Rozdiel medzi tým, ako funguje jadrová fúzia a spaľovanie uhlia, je taký absurdný, že sa to zdá byť pritiahnuté za vlasy, keď sa to pokúsite dať na rovnakú váhu. Myslíme tým rozdiel v energii vyrobenej, keď Slnko premení jeden kilogram vodíka na hélium a koľko uhlia musíme spáliť tu na Zemi, aby sme získali rovnaké množstvo vyrobenej energie.

Reakcia jedného kilogramu vodíka, ktorý sa zmení na hélium, sa uvoľní 630 biliónov joulov , alebo rovnaké množstvo, aké by ste získali pri spaľovaní 20 000 ton uhlia.

Počas svojho života Slnko spotrebuje 1,95 x 10 29 kg vodík . Slnko vytvára v jednej sekunde 3,9 x 10 26 watt energie . Na porovnanie, Slnko vyprodukuje za sekundu viac energie, ako by celý svet spotreboval za niekoľko stotisíc rokov.

8. Energia hurikánu je 200-krát väčšia ako kapacita výroby elektriny celého sveta.

Hurikány sú snáď najdesivejšie prírodné sily, aké kedy ktokoľvek z nás videl. Je ťažké uveriť ničivému potenciálu hurikánu a všetci sme videli dôkazy o skaze, ktorú môžu spôsobiť. Ale aká sila je za touto desivou silou? Rozsah je obrovský a skutočne vám dáva veci do perspektívy.

Od okamihu, keď sa hurikán zrodí, cez svoj cyklus ničenia až po svoj konečný zánik, uvoľní toľko energie, koľko 10 000 jadrových zbraní . Inými slovami, všetka táto energia, vrátane tvorby mrakov a dažďa, je približne 200-krát presahuje množstvo elektriny vyrobenej na celej planéte. Je to len jeden hurikán. V priemere máme cca šesť búrok ročne s niekoľkými ďalšími búrkami, ktoré ešte nedosiahli stav hurikánu.

7. Krakatoa explodovala silou 10 000 atómových bômb

V roku 1883 vybuchla sopka na ostrove Krakatoa a vydala najhlasnejší zvuk v histórii sveta. Odhaduje sa, že dosiahol 310 decibelov , tak hlasno, že sa mu podarilo 4-krát obehnúť planétu. Hlučnosť bola 172 decibelov 100 míľ ďaleko . Prúdový motor vás zasiahne 150 decibelmi, ak sa k nemu postavíte.

Keď vybuchla, vybuchla silou 200 megaton TNT. Toto 10 000 krát silnejší ako bomba zhodená na Hirošimu. Predpokladá sa, že bolo zabitých viac ako 36 000 ľudí.

6. 1 kg uránu-235 vyprodukuje 3 miliónkrát viac tepla ako 1 kg uhlia.

Ľudia už dlho diskutovali o výhodách jadrovej energie v súvislosti s niečím takým, ako je tradičné spaľovanie uhlia. Jadrová energia prichádza s nebezpečenstvom, ako je možnosť roztavenia a problém jadrového odpadu. Spaľovanie uhlia spôsobuje znečistenie a, ako o chvíľu uvidíme, je v porovnaní s ním žalostne neefektívne.

Keby ste mali jeden kilogram uránu-235, mohli by ste ho vyrobiť 24 000 000 kWh teplo. Pre porovnanie, z rovnakej hmotnosti uhlia získate 8 kWh. Urán má teda asi tri milióny krát viac energie ako rovnaké množstvo uhlia. Jedna peleta uránového paliva je ekvivalentná jedna tona uhlia

5. Tsunami môžu produkovať dostatok energie na poháňanie veľkých miest alebo dokonca celých krajín niekoľko dní

Za posledných niekoľko desaťročí došlo k niekoľkým ničivým cunami. V roku 2011 zasiahla Japonsko cunami s energiou troch petajoulov . To stačilo na nakŕmenie New Yorku na celý týždeň. Ale aj to bledne v porovnaní s tým, čo bolo len pred siedmimi rokmi.

V roku 2004 spôsobilo podmorské zemetrasenie v Indickom oceáne deň po Vianociach cunami. Sila cunami sa odhaduje na 0,8 gigatony ekvivalentu TNT. Z praktického hľadiska je to toľko energie, koľko budú mať celé Spojené štáty americké spotrebujte do 11 dní a je 3,35 exajoulov. Čo je to exajoule? To je jeden kvintilión joulov.

Jedna kalória jedla vyprodukuje 4184 J energie. Big Mac obsahuje 550 kalórií . To znamená, že Big Mac je ekvivalentný 2 301 200 joulom. Vlna cunami ju rozdelila na exajouly a vyprodukovala ekvivalent energie tesne pod 1,46 bilióna z nich. To je veľa Big Macov.

4. Zmena klímy pridáva energiu ekvivalentnú detonácii tisícov jadrových hlavíc denne.

O klimatickej zmene v dnešnej dobe vie každý a väčšina ľudí, ktorí sa o nich chcú stále hádať, volí prístup „človek verzus príroda“. To znamená, že aj kritici súhlasia s tým, že Zem sa otepľuje, len sa nezhodujú v tom, prečo. Ale ak všetci akceptujeme, že Zem sa otepľuje, koľko energie Zem absorbuje, aby to urobila?

Teplo je energia, takže energia potrebná na zahriatie celej planéty nie je malý úspech. Vedci, ktorí študujú trendy globálnej teploty, sa to pokúsili uviesť do perspektívy pomerne dramatickým spôsobom.

V rokoch 2005 až 2019 vedci porovnávali energetickú nerovnováhu Zeme. Toto porovnáva množstvo energie, ktorú absorbujeme, s tým, koľko dokážeme emitovať. Nerovnováha sa za toto obdobie zdvojnásobila a množstvo dodatočnej energie absorbovanej Zemou dosiahne štyri výbuchy v Hirošime, deje každú sekundu. To je v skutočnosti o niečo lepšie ako odhad vedcov z NASA v roku 2012, ktorý sa rovnal 400 000 Hirošima za deň, ale nie o veľa.

3. Zemetrasenie s magnitúdou 9 uvoľní 90-krát viac energie ako v Spojených štátoch.

Ako každá prírodná katastrofa, aj zemetrasenie zasiahne tvrdo. Seizmická sila zemetrasenia zvyčajne súvisí s použitím Richterovej stupnice, ale povedať, že zemetrasenie meria štyri na tejto stupnici, nie je v skutočnosti veľmi dôležité. Našťastie môžeme urobiť nejaké ekvivalencie.

Ak by zemetrasenie skutočne zaznamenalo 4 stupne Richterovej stupnice, považovali by ste ho za dosť slabé, viac-menej. Tým sa uvoľní energia ekvivalentná 1 kiloton TNT . Znie to ako veľa, však? To predstavuje približne 1162 mWh alebo energie. Ak priemerná americká domácnosť používa 10,715 kWh za rok by zemetrasenie s magnitúdou 4,0 mohlo poháňať 108 amerických domácností na jeden rok. Ide však len o mierne zemetrasenie. Zvýšme stupnicu na veľké zemetrasenie.

Zemetrasenie s magnitúdou 9,0 je zriedkavé. Ide o vážne zemetrasenie a stávajú sa každých niekoľko rokov, ak nie desaťročí. Podľa US Geological Survey uvoľnia energiu ekvivalentnú výbuchu 32 000 megaton TNT . Ukázalo sa 1 338 880 000 000 gigajoulov. Preveďte to do MwH a dostanete 371 911 111 111,11. USA vyrába 4 095 487 406 MWh elektriny. Zemetrasenie s magnitúdou 9,0 teda vytvorilo 90-násobok ročnej kapacity výroby elektriny v Spojených štátoch.

2. Meteor, ktorý zabil dinosaurov, bol silnejší ako svetový jadrový arzenál.

Každý deň sa venujeme svojej práci, kde niekde hlboko vieme, že meteorit môže spadnúť na Zem a v priebehu chvíľky nás všetkých zničiť. Je to nepravdepodobné alebo čo, ale už sa to stalo, takže sa to jedného dňa určite môže zopakovať. A to znamená, že meteor by mal byť dosť silný, keď pristane. Môžeme sa pozrieť na ten nedávny, aby sme získali predstavu o tom, aké silné môžu byť.

V roku 2013 osvetlil ruskú oblohu nad Čeľabinskom meteorit. Kameň s hmotnosťou 11 000 ton letel vzduchom rýchlosťou 42 000 míľ za hodinu, vytvorenie rázovej vlny, ktorá zničila 4000 budov. Uvoľnil energiu 30 krát prevyšujúci výkon bomba, ktorá vybuchla v Hirošime. Silné veci. Ale ako ste si mohli všimnúť, koniec sveta nenastal.

Ak sa vrátime v čase, najznámejší meteor v histórii je ten, ktorý sa bežne spája s vyhynutím dinosaurov. Bol jednoznačne silnejší ako Čeľabinsk a rozsah tejto moci bol úžasný.

Výskum vypočítal, že sila tohto konkrétneho výbuchu bola rovná 10 miliárd bomby zhodené počas druhej svetovej vojny. Dosť na to, aby spálil život tisíce kilometrov ďaleko a pokryl Zem oblakom, ktorý vyhladil 75% všetok život.

1. Supernova produkuje viac energie, ako si dokážete predstaviť.

Opusťme na chvíľu Zem, pretože tak ako je príroda mocná, vesmír ako celok zahanbuje našu malú modrú bodku. Poďme do rozľahlosti toho veľkého za hviezdou, ktorá sa rúti vo svojich smrteľných kŕčoch. Supernova .

Pokiaľ vieme, ide o najväčší výbuch, aký môže existovať. A môžu byť veľké. Také veľké, že naše pokusy, aby to znelo zrozumiteľne, sú stále, úprimne povedané, na smiech. Ale aspoň to ponúkne perspektívu.

Energia uvoľnená pri výbuchu supernovy môže byť asi 10 44 J. Táto jedna udalosť teda uvoľní toľko energie, koľko explodujúca hviezda uvoľnila predtým 10 miliárd rokov svojej existencie. Predstavte si, že naše slnko horí tak horúce a jasné ako 10 miliárd rokov. Už sme povedali, že každú sekundu vyprodukuje všetku energiu, ktorú by Zem mohla využiť za státisíce rokov. To všetko sa znova a znova uvoľnilo počas výbuchu supernovy v priebehu 10 miliárd rokov.

Stále je to veľmi šialené a veľmi ťažko pochopiteľné, takže to môžeme rozobrať ďalej. V roku 2015 vedci pozorovali jednu konkrétnu supernovu. Bola tam umierajúca hviezda s názvom ASSASN-15lh 580 miliárd krát jasnejšie naše Slnko. Spôsobila výbuch, ktorý bol miliardu biliónkrát silnejší ako Cárska bomba, najväčšia jadrová zbraň, aká bola kedy testovaná. Bola 30-krát jasnejšia ako celá galaxia Mliečna dráha, v ktorej sa nachádza. 100 miliárd hviezdy