เนื้อหา
การอภิปรายถึงข้อดีและข้อเสียของพลังมนุษย์และพลังงานมักจะหมุนรอบส่วนใหญ่เกี่ยวกับความกังวลเกี่ยวกับมลพิษความปลอดภัยของคนงานประสิทธิภาพการใช้พลังงานขอบเขตของการจัดหาทั่วโลก พลังงานส่วนใหญ่ที่จำเป็นในการดำรงชีวิตของโลกยุคใหม่นั้นมาจากแหล่งที่ให้ผลผลิตของเสียที่ไม่ต้องการหรือสร้างสถานการณ์ที่ไม่พึงประสงค์
ยิ่งกว่าสิ่งอื่นใดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมในระยะยาวและระยะสั้นก็มีการเปลี่ยนแปลง การเปลี่ยนแปลงภูมิอากาศของมนุษย์ที่เกิดจากมนุษย์นอกเหนือจากมลพิษในแง่ดั้งเดิม (เช่นควันที่มองเห็นได้จากโรงไฟฟ้าที่ใช้พลังงานจากถ่านหินหรือน้ำเสียจากกิจกรรมอุตสาหกรรมต่าง ๆ )
นี่เป็นเพราะการเผาไหม้ของเชื้อเพลิงฟอสซิลส่งผลให้นอกเหนือจาก CO2 (คาร์บอนไดออกไซด์) และ "ก๊าซเรือนกระจก" อื่น ๆ สู่ชั้นบรรยากาศของโลกส่งผลให้เกิดการเพิ่มความร้อนใกล้กับพื้นผิวดาวเคราะห์
พลังงานและงาน
ข้อดีของกำลังคนและศูนย์รวมของปัจจัยอื่นที่ไม่ใช่มลพิษ ปริมาณงานที่มีประโยชน์ที่สามารถทำได้โดยใช้กระบวนการที่กำหนดเกี่ยวกับการป้อนพลังงานที่เรียกว่าประสิทธิภาพเชิงกล (พลังงานที่ถูกหารด้วยพลังงานที่ป้อนเข้าซึ่งแสดงเป็นเปอร์เซ็นต์) ก็มีความสำคัญเช่นกัน
พลังของมนุษย์มักจะเป็นเพียงว่ามนุษย์สามารถทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพน้อยกว่าและใช้เวลาน้อยกว่าการทำงานที่ได้รับการปรับปรุงด้วยเครื่องจักร
พลังงาน ในฟิสิกส์มีหน่วยของแรงคูณระยะทาง (ผลคูณของมวลและอัตราการเปลี่ยนแปลงของความเร็วหรือความเร่ง) หน่วยนี้เป็นนิวตันเมตรซึ่งโดยปกติจะใช้สำหรับการทำงานและยังเรียกว่าจูล
หน่วยนี้ผลิตโดยใช้ชุดค่าผสมอื่น ตัวอย่างเช่นพลังงานจลน์เชิงเส้น (KE) ได้มาจากสูตร (1/2) mv2,ในขณะที่พลังงานศักย์อยู่ในรูป mgh โดยที่ m = มวล g = ความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วง (9.8 m / s2 บนโลก) และ h = ความสูงเหนือพื้นดินหรือจุดอ้างอิงศูนย์อื่น ๆ )
ตัวอย่างพลังมนุษย์
อำนาจ ในฟิสิกส์เป็นเพียงพลังงานต่อหน่วยเวลาหรืออัตราการทำงานในระบบที่พลังงานถูกนำไปใช้ในเชิงกล ตัวอย่างง่ายๆของพลังมนุษย์ ได้แก่ การวิ่งขึ้นเขาหรือยกน้ำหนัก พลังงานต่อหน่วยเวลาที่มากขึ้น, เอาท์พุทพลังงานมากขึ้นมันมีอยู่
หากคุณปีนขึ้นบันไดหนึ่งครั้งภายใน 10 วินาทีพลังงานที่อาจเกิดขึ้นของคุณจะเปลี่ยนไปตามจำนวนเท่ากับว่าคุณปีนบันไดใน 5 วินาทีหรือ 15 วินาที แต่พลังของคุณขึ้นอยู่กับว่าคุณใช้เวลาเพียงเล็กน้อยในการไปถึงจุดสูงสุดและในแต่ละกรณีคุณได้ทำงานทางกายภาพในปริมาณเท่ากัน
ประเภทของพลังงาน
เกี่ยวกับการเคลื่อนไหว และ พลังงานศักย์ ประกอบเป็นวัตถุ พลังงานกล วัตถุยังมีสิ่งที่เรียกว่าพลังงานภายในซึ่งส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับการเคลื่อนที่แบบสั่นสะเทือนอย่างรวดเร็วของสสารที่เป็นอนุภาคขนาดเล็กในระดับโมเลกุล
พลังงานมาเป็นรูปแบบอื่น ๆ เช่นกัน: พลังงานเคมี (เก็บไว้ในพันธะของโมเลกุล) พลังงานไฟฟ้า (เกิดจากการแยกประจุและสนามไฟฟ้า) และ ความร้อนซึ่งเป็นเรื่องยากในระบบส่วนใหญ่ที่จะใช้สำหรับการทำงานและส่วนใหญ่จะ "เหือดหาย" แทน
พลังงานที่ได้รับจากพลังงานหมายถึงการเผาไหม้เชื้อเพลิง (น้ำมันก๊าซธรรมชาติถ่านหิน; เชื้อเพลิงชีวภาพบางส่วน) โดยใช้พลังงานจลน์ของน้ำที่ไหลหรือลม (พลังน้ำหรือพลังงานลม) หรือ "แยก" อะตอม (พลังงานนิวเคลียร์)
การเก็บพลังงานกล
ในขณะที่โลกมีเชื้อเพลิงจำนวนมากที่สามารถผลิตพลังงานได้ (ส่วนใหญ่เป็นไฟฟ้า) การเก็บพลังงานเป็นความท้าทายที่สำคัญ แบตเตอรี่ ในปัจจุบันไม่สามารถจัดหาพลังงานเพียงเล็กน้อยได้เพื่อใช้ในการผลิตทั่วโลกเครือข่ายการสื่อสารและการขนส่งทั่วโลกในระยะยาว
ในบางพื้นที่ที่มีสภาพทางภูมิศาสตร์ที่เอื้ออำนวยเป็นไปได้ที่จะกักเก็บน้ำไว้สูงกว่าโรงไฟฟ้าและใช้พลังงานศักย์โน้มถ่วงในอ่างเก็บน้ำนี้เพื่อสร้างพลังงานน้ำในระยะสั้นโดยอนุญาตให้ไหลจากที่สูงไปยังพื้นที่ต่ำและ พลังงานกังหันของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าในกระบวนการ อย่างที่คุณอาจจินตนาการว่ามาตรการวัดระยะนี้จะไม่ทำงานนานมากในพื้นที่ที่มีประชากรมาก
อนาคตของการเก็บพลังงาน
คำวิจารณ์อย่างหนึ่งที่ระดับพลังงานทดแทนโดยเฉพาะอย่างยิ่งพลังงานแสงอาทิตย์และพลังงานลมคือความไม่แน่นอนเนื่องจากธรรมชาติมา - ไป - ไป วันหรือช่วงเวลาสงบเกิดขึ้นเช่นเดียวกับวันที่มีเมฆ
ต้องขอบคุณความจำเป็นระดับนานาชาติในการผลิตพลังงานอย่างต่อเนื่องในขณะที่พยายามลดอันตรายต่อสิ่งแวดล้อมกลุ่มนักวิจัยที่สถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเซตส์ใกล้บอสตันแมสซาชูเซตส์เริ่มงานปี 2018 เพื่อเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ในปริมาณที่มีประสิทธิภาพ
กลุ่มเสนอให้ใช้ถังซิลิคอนหลอมเหลวเพื่อเก็บพลังงานชนิดนี้และปล่อยตามความต้องการและคาดการณ์ว่าในที่สุดการออกแบบแนวความคิดของพวกเขาสามารถผลิตผลิตภัณฑ์ที่เหนือกว่ามาตรฐานอุตสาหกรรมในปัจจุบันอย่างมากมาย แบตเตอรี่ลิเธียมไอออน.