Šta bi bilo kada bi ceo svet u isto vreme upalio svetlo? Ovo će vas ostaviti u čudu

Kada bi ceo svet, svako domaćinstvo, svaka fabrika, svaki poslovni prostor u isto vreme upalio svetlo došlo bi do naglog ekstremnog porasta potražnje za električnom energijom koja bi pokrenula niz dodatnih posledica.

Električna energija je oblik energije koji se proizvodi korišćenjem mnogo različitih goriva. Elektrane su fabrike električne energije koje proizvode električnu energiju iz izvora, uključujući ugalj, prirodni gas, uranijum, vodu, vetar i sunčevu svetlost, koji dovode u mrežu prenosnih i distributivnih žica koja se naziva elektroenergetska mreža. Upravo ova mreža isporučuje električnu energiju domaćinstvima i preduzećima.

Da bi mreža bila stabilna, električna energija mora biti isporučena po potrebi. Kada neko upali svetlo, crpi energiju iz mreže. Generator mora odmah dati jednaku količinu energije u mrežu. Ako sistem izađe iz ravnoteže, čak i na nekoliko sekundi, može doći do nestanka struje.

Operatori sistema koriste senzore i sofisticirane računare za praćenje potražnje za električnom energijom kako bi mogli da podese proizvodnju energije naviše ili naniže po potrebi. Ukupna potražnja za energijom, koja se naziva opterećenje, značajno varira od sata do sata i od sezone do sezone.

Da biste videli zašto, razmislite koliko električne energije vaš dom troši tokom dana u poređenju sa sredinom noći ili tokom letnjeg toplotnog talasa u poređenju sa hladnim jesenjim danom.

Foto: Shutterstock

Susret sa skokom potražnje

Kada bi svi odjednom širom sveta upalili svetla, stvorili bi ogromnu, iznenadnu potražnju za električnom energijom. Elektrane bi morale veoma brzo da povećaju proizvodnju kako bi izbegle pad sistema. Međutim, ove elektrane reaguju na promenljivu potražnju na različite načine, navodi Harold Volas u svojoj Zbirci električne energije, piše The conversation. 

Elektrane na ugalj i nuklearne elektrane mogu da obezbede mnogo električne energije gotovo u svakom trenutku, ali ako se isključe zbog održavanja ili dođe do kvara, može im trebati mnogo sati da se vrate u mrežu. Takođe sporo reaguju na promene opterećenja.

Elektrane koje sagorevaju prirodni gas mogu brže da reaguju na promenljivo opterećenje, pa su obično alat po izboru za pokrivanje perioda kada je najpotrebnija električna energija, kao što su vruća, sunčana letnja popodneva.

Foto: Shutterstock

Obnovljivi izvori električne energije kao što su solarna, vetroelektrane i energija vode proizvode manje zagađenja, ali ih nije tako lako kontrolisati. To je zato što vetar ne duva uvek istom brzinom, niti je svaki dan podjednako sunčan na većini mesta.

Menadžeri mreže koriste velike baterije kako bi uravnotežili protok energije kako potražnja raste i opada. Ali još uvek nije moguće skladištiti dovoljno električne energije u baterijama za napajanje celog grada. Baterije bi bile preskupe i prebrzo bi se ispraznile.

Neki operateri hidroelektrana mogu pumpati vodu u jezera tokom perioda niske potražnje, a zatim ispuštati tu vodu da bi proizvodili električnu energiju kada je potražnja velika, propuštajući je kroz mašine koje se nazivaju turbine.

Srećom, ako bi svi odjednom upalili svetla, dve stvari bi funkcionisale kako bi se sprečio potpuni pad sistema. Prvo, ne postoji jedinstvena svetska elektroenergetska mreža, a većina zemalja ima sopstvene mreže ili više regionalnih mreža.

Susedne mreže, poput onih u Sjedinjenim Državama i Kanadi, obično su povezane tako da zemlje mogu da prenose električnu energiju preko svojih granica. Ali se mogu brzo isključiti, tako da čak i ako nestane struje u nekim oblastima, malo je verovatno da bi sve mreže odjednom pale.

Drugo, tokom proteklih 20 godina, sijalice zvane LED diode zamenile su mnoga starija električna svetla. LED diode rade drugačije od ranijih dizajna sijalica i proizvode mnogo više svetlosti iz svake jedinice električne energije, tako da im je potrebno mnogo manje energije iz mreže, prenosi Science Alert.

Foto: Shutterstock

Prema podacima Ministarstva energetike SAD, korišćenje LED sijalica štedi prosečnom domaćinstvu oko 225 američkih dolara godišnje. Od 2020. godine, skoro polovina svih američkih domaćinstava koristila je LED diode za većinu ili sve svoje potrebe za osvetljenjem.

Više odsjaja, manje zvezda

Pored napajanja svetala, važno je razmisliti i o tome gde bi sva ta svetlost otišla. Veliki skok osvetljenja dramatično bi povećao sjaj neba - magloviti sjaj koji visi nad gradovima noću.

Sjaj neba nastaje kada se svetlost reflektuje od magle i čestica prašine u vazduhu, stvarajući difuzni sjaj koji ispira noćno nebo. Svetlost je veoma teško kontrolisati: Na primer, može se reflektovati od svetlih površina, kao što su prozori automobila i beton.

Foto: Shutterstock

Osvetljenje se često prekomerno koristi noću. Zamislite prazne poslovne zgrade gde svetla gore 24 sata dnevno, ili ulična svetla koja svetle nagore umesto nadole na ulicama i trotoarima gde je potrebno osvetljenje.

Čak i dobro osmišljeni sistemi osvetljenja mogu doprineti problemu, čineći gradove i autoputeve vidljivim iz svemira, a zvezde nevidljivim sa zemlje. Ovo svetlosno zagađenje može štetiti ljudskom zdravlju ometajući prirodne cikluse spavanja i buđenja našeg tela. Takođe može dezorijentisati insekte, ptice, morske kornjače i druge divlje životinje.

Kada bi svi ljudi širom sveta istovremeno upalili svetla, videli bismo skromno povećanje potrošnje energije, ali mnogo više sjaja na nebu i ne bismo videli zvezde na noćnom nebu. To nije baš primamljiv prizor.

BONUS VIDEO