Energia – sau cat de primitivii suntem de fapt
Reluam aici o discutie inceputa la articolul despre calatoria in timp. Explicam acolo pe scurt ca baza dezvoltarii tehnologice umane (si sociale pana la urma) a stat mai intotdeauna in cresterea capacitatii noastre de a genera (si consuma) mai multa energie.
Acum haideti sa aprofundam un pic discutia, dar mai intai deschindem o mica paranteza explicativa. Unul dintre indicii dezvoltarii umane este chiar consumul de energie pe cap de locuitor (intr-o tara sau regiune). Acest indicator arata nu numai dezvoltarea economica dar si dezvoltarea sociala si nivelul de trai. Si aici avem doua aspecte: pe de o parte se intelege ca respectiva regiune/tara are capacitatea economica si logistica sa produca o cantitate mare de energie (electrica, chimica – benzina, motorina, nucleara etc), iar pe de alta parte populatia are cum s-o foloseasca, dispunand de autovehicule, electrocasnice, transport in comun, termoficare, industrie prelucratoare etc. Inchidem paranteza.
Focul la inceputuri, pe vremea cand se ardeau vreascuri
Acum, de la inaltimea a sute de mii de ani de la imblanzirea focului, putem spune ca momentul cand stramosii nostri au descoperit cum sa-l stapaneasca, cum sa-l produca si mai apoi sa sa-l sustina este pana acum evenimentul cel mai important din istoria Homo (Homo si nu Homo Sapiens pentru ca nu noi l-am imblanzit, doar l-am mostenit).
Una peste alta focul este prima forme de energie straina de corpul nostru pe care am invatat s-o folosim in mod constant, este pentru prima oara cand omul a inceput sa extraga energie in mod artificial din natura.
Mai apoi am invatat sa folosim animalele de povara, vitele si caii, care au inceput sa fie forta dominanta in agricultura, si pe zona proto-industriala, productivitatea acesteia a crescut, putand sustine mai multi oameni, obtinandu-se un surplus suficient de mare incat sa apara divizunea muncii: mestesugari, comercianti si in fine oameni care gandesc mai mult decat produc fizic, iar stiinta, filosofia, matematica etc au aparut pe pamant.
Mai apoi am invatat sa extragem si mai multa energie din natura si daca sute de mii de ani energia a insemnat in mare masura doar lemnul ars intre doua pietre, au aparut mai apoi noi tehnologii: carbunele in China, morile de vant si de apa, a inceput procesul de mecanizare primitiva, iar mai apoi energia aburului a dat avant celei de a doua revolutii industriale pe planeta (prima fiind in opinia mea descoperirea focului, in sensul ca in cadrul primei revolutii industriale energia focului era folosita in forma bruta, in cea de-a doua focul era folosit in mod indirect pentru efectuarea de lucru mecanic).
Astazi, in epoca internetului de mare viteza si a microprocesoarelor, in epoca roboticii si a calatoriei spatiale (limitata intradevar doar la orbita Terrei), nu suntem chiar atat de departe de stramosii nostri vanatori-culegatori, desi parem a fi…
Focul astazi! Mai emancipat si tehnologizat, cand ardem kerosen
In realitate folosim tot focul, mai savant adevarat, dar nu am reusit sa descoprim inca o forma de energie stabila cu adevarat epocala care sa-l inlocuiasca.
Energia folosita de catre civilizatia umana este in mare masura energie solara cu un mic ados de energie geotermala (energia care provine pe cale vulcanica de la centrul fierbinte al pamantului) si un pic de energie nucleara (deocamdata doar fisiune), in rest avem lemn (energie solara stocata), carbune (tot lemn, tot energie solara stocata), petrol si gaze (tot energie solara stocata), vant (tot energie solara), soare si energie generata de gravitatia Terrei, adica hidrocentralele.
Astazi, la mii de ani de dezvoltarea a civilizatiei, ne bazam de facto pe energia chimica prezervata sub forma de carbune, gaze si titei, inca nu am descoperit o forma de energie cu adevarat revolutionara si traim intr-o economie bazata pe carbon.. Diferenta energetica dintre noi si vanatorii-culegatorii de acum, sa zicem 20 de mii de ani, consta din faptul ca noi ardem „ceva” intr-un mod mai savant decat ardeau stramosii nostri vreascurile in gura pesterii. Mai consta, aceasta diferenta, si in scala de marime: ei ardeau cateva crengi, noi ardem milione de tone, dar baza tehnologiei este fix aceiasi, pana la urma si un sofisticat motor de Ferrari are la baza tot tehnologia focului descoperita cu sute de mii de ani in urma…
Insa deja avem probleme cu acest tip de tehnologie pentru ca ea genereaza foarte putin energie fata de masa consumata, adica avem doua problema, energie putina, masa cosnumata/arsa foarte mare, greu de stocat in cantitati mari, basca poluarea agresiva.
Ca sa avem o unitate de comparatie, cand spunem ca procentul energie generata/masa cosumata este jenant de mic, folosim exemplul bombei atomice de la Hiroshima care a generat o energie echivalenta cu cateva grame de materie transformata in energie. Doar cateva grame de materie anihilata cu o cantitate echivalenta de anti-materie ar fi generat exact aceiasi cantitate de energie cu ditamai bomba a carei forta a fost estimata la 12 Kilotone, adica 12 mii de tone de TNT.
Un mare pas inainte, o bomba de 64 de kg uraniu U 235 a fost echivalenta cu 12 mii de tone de TNT…
Din pacate a fost un pas mare, dar mic in acelasi timp, daca ne raportam la energiile pe care incepem sa le banuim ca ar fi necesare pentru zborul in spatiul cosmic si din pacate acest tip de energie (fisiunea) nu ne este de prea mult folos ca sistem de propulsie, poate doar ca generator de energie electrica.
In acest moment suntem intr-un fel blocati tehnologic si nu exista o directie clara spre care ar trebui sa ne indreptam cercetarile desi electromagnetismul pare a fi de departe campul de cercetare cel mai promitator.
Sunt insa probleme nu numai la generarea enrgiei ci si la transportul ei, folosirea/manipularea si stocarea ei. Pana la urma cum am putea noi sa stocam energia electrica? V-ati gandit vreodata ca de fapt singura modalitate de a stoca energie electrica este un lac de acumulare, adica o hidrocentrala cu dublu flux?
Dar deocamdata, inainte de a fi aroganti si a ne considera stapanii pamantului, sa ne aducem aminte ca baza energetica a civilizatiei noastre este tot focul. La baza folosim exact aceiasi tehnologie descoperita de stramosii nostri in urma cu cateva sute de mii de ani si de atunci pana acum am reusit doar sa finisam aceasta tehnologie, s-o imbunatatim, s-o dezvoltam, s-o… ce vreti voi, dar inca n-am depasit-o decat pe alocuri si nu in punctele esentiale. Adica n-am reusit inca sa inventam ceva cu totul revolutionar cu care sa inlcuim in sfarsit mostenirea noastra ancestrala, sa creem ceva ce nu exista in natura. Deocamdata doar imitam fulgerul…
Oamenii primitivi dadeau foc lemnului, noi unor substante chimice in motoarele noastre de racheta, dar si rachetele si bombele noastre si lemnul primitivului nostru stramos au la baza fix aceiasi reactie chimica: oxidarea. Una mai lenta in cazul lemnului, una mai rapida in cazul explozibililor sau a motoarelor racheta dar tot foc, tot ardere, tot oxidare.
Doua „bate” despartite de cateva milioane de ani de evolutie, dar… tot bate
Deocamdata traim inca in epoca focului descoperit de stramosii nostri, omul de astazi este mai apropiat tehnologic de vanatorii-culegatorii din era glaciara decat de homo sapiens stelar din punct de vedere tehnologic.
Cand si mai ales cum vom intra intr-o noua era energetica si tehnologica, cand vom descoperi o sursa de energie cu totul diferita fata de ce avem acum, cand vom ajunge sa putem stapani cantitati foarte mari de energie (de exemplul volumul energiei obtinute in procesul de anihilare materie/anti-materie), vom traii (poate) si vom vedea, deocamdata suntem tot un fel de maimute care au invatat sa faca focul, tot asa cum maimuta lui Arthur C. Clark a invatat accidental sa foloseasca o bata iar noi astazi folosim tot un fel de bate, de exemplu M.O.A.B., mai mari batele noastre dar tot bate, tot foc, tot preistorie…
Si sa ne aducem aminte cum stam in termeni reali:
Tipul I – civilizația folosește resursele energetice ale planetei pe care a apărut
Tipul II – folosește de 10 miliarde de ori mai multă energie decât tipul I – prin captarea ei de la steaua mamă
Tipul III – ar folosi energia unei întregi galaxii.
Noi am fi pe undeva pe la 0,8 conform unei ecuatii dezvoltate de celebrul fizician american Carl Sagan. Adica niscai maimutoi dusi un pic la scoala si purtand haine, da’ tot maimutoi…
GeorgeGMT