Дискусиите за предимствата и недостатъците на човешката енергия и енергия често се въртят главно около опасения относно замърсяването, безопасността на работниците, енергийната ефективност, степента на световно предлагане. По-голямата част от силата, необходима за поддържане на темпото на съвременния глобален живот, се получава от източници, които дават нежелани отпадъчни продукти или създават по друг начин нежелани ситуации.
Повече от всичко друго дългосрочните и краткосрочните въздействия върху околната среда започнаха да се въртят наоколоантропогенни (причинени от човека) климатични промени, освен замърсяването в традиционния смисъл (напр. видим дим от електроцентрали, задвижвани с въглища, или отпадъчни води от различни промишлени дейности).
Това е така, защото изгарянето на изкопаеми горива води до добавяне на CO2 (въглероден диоксид) и други "парникови газове" в земната атмосфера, което води до допълнително улавяне на топлина близо до повърхността на планетата.
Енергия и работа
Човешката сила за и против се фокусира върху фактори, различни от замърсяването. Количеството полезна работа, която може да бъде извършена с помощта на даден процес по отношение на вложената енергия, се нарича механичната ефективност (енергията, разделена на вложената енергия, изразена като процент), също има значение.
Недостатъците на човешката сила често са само това, че хората сами по себе си могат да вършат работа много по-малко ефективно и за много по-кратък период от време, отколкото може да бъде извършена машинно подобрена работа.
Енергиявъв физиката има единици за разстояние, умножена сила (произведение на масата и скоростта на изменение на скоростта или ускорението). Това устройство е нютонметърът, който обикновено се използва за работа и наричан още джаул.
Тази единица се произвежда, използвайки други комбинации от единици; например линейната кинетична енергия (KE) се получава от формулата (1/2) mv2,, докато потенциалната енергия е под формата mgh, където m = маса, g = ускорението поради гравитацията (9,8 m / s2 на Земята) и h = височина над земята или някаква друга нулева референтна точка).
Примери за човешка сила
Мощноствъв физиката е просто енергия за единица време или скоростта на работа в система, в която енергията се използва механично. Простите примери за човешка сила включват бягане нагоре по хълм или вдигане на тежести; колкото повече енергия за единица време, толкова повече изходна мощност тя представя.
Ако се изкачите по дадено стълбище за 10 секунди, потенциалната ви енергия се променя със същото количество, както ако се изкачите по стълбите за 5 секунди или 15 секунди. Но силата ви зависи от това колко малко време ви отнема да стигнете до върха и във всеки случай сте извършили същото количество физическа работа.
Видове енергия
Кинетиченипотенциална енергиясъставят обектмеханична енергия.Обектите имат и така наречената вътрешна енергия, която се отнася главно до бързото вибрационно движение на малките съставни частици на материята на молекулярно ниво.
Енергията идва и редица други форми: химична енергия(съхранява се в връзките на молекулите),електрическа енергия(в резултат на разделянето на зарядите и електрическото поле) итоплина, което е трудно в повечето системи да се използва за работа и вместо това най-вече „се разсейва“.
Извличането на енергия от енергия означава изгаряне на гориво (нефт, природен газ, въглища; някои биогорива), използвайки кинетичната енергия на течаща вода или вятър (хидро или вятърна енергия) или "разцепващи" атоми (ядрена енергия).
Механично съхранение на енергия
Докато Земята разполага с много налично гориво за производство на енергия (най-вече електричество), съхраняването на енергия е значително предизвикателство.Батериипонастоящем не може да осигури дори малка част от мощността, необходима за поддържане на производството в целия свят, комуникационните мрежи и глобалния транспорт за много дълго време.
В някои райони с благоприятна география е възможно да се запази резервоар с вода по-висок от електроцентралата и да се използва гравитационната потенциална енергия в това резервоар за генериране на хидроенергия в краткосрочен план, като му позволява да тече от по-високи към по-ниски области и да захранва турбините на генераторите на електроенергия в процеса. Както можете да си представите обаче, тази мярка за спиране няма да работи много дълго в силно населен район.
Бъдещето на съхранението на енергия
Една критика, отправена към възобновяемите енергийни източници, по-специално слънчевата и вятърната енергия, е тяхната ненадеждност поради техния характер на идване и отиване; се случват спокойни дни или периоди, както и облачните дни.
Благодарение на международния императив да продължи да произвежда енергия, докато се опитва да намали вредата за околната среда, група изследователи в Масачузетския технологичен институт близо до Бостън, Масачузетс, започна работа 2018, насочена към съхраняване на ефективно количество слънчева енергия мощност.
Групата предложи да се използват резервоари с разтопен силиций, за да се съхранява този вид енергия и да се освобождава при поискване, и прогнозираха, че в крайна сметка техният концептуален дизайн може да произведе продукт, значително по-добър от днешната индустрия стандартен,литиево-йонни батерии.