Las discusiones sobre las ventajas y desventajas del poder humano y la energía a menudo giran principalmente en torno a preocupaciones sobre la contaminación, la seguridad de los trabajadores, la eficiencia energética y el alcance del suministro mundial. La mayor parte de la energía necesaria para mantener el ritmo de la vida global moderna se deriva de fuentes que producen productos de desecho no deseados o crean situaciones indeseables.
Más que cualquier otra cosa, los impactos ambientales a corto y largo plazo han llegado a girar en torno acambio climático antropogénico (causado por el hombre), además de la contaminación en el sentido tradicional (p. ej., humo visible de plantas eléctricas alimentadas con carbón o aguas residuales de diversas actividades industriales).
Esto se debe a que la combustión de combustibles fósiles resulta además de CO2 (dióxido de carbono) y otros "gases de efecto invernadero" en la atmósfera de la Tierra, lo que resulta en una mayor retención de calor cerca de la superficie del planeta.
Energía y Trabajo
Los pros y contras del poder humano se centran en factores distintos de la contaminación. La cantidad de trabajo útil que se puede realizar utilizando un proceso dado en relación con la entrada de energía, llamado la eficiencia mecánica (producción de energía dividida por la entrada de energía, expresada como un porcentaje), también asuntos.
Las desventajas del poder humano a menudo son simplemente que los humanos por sí mismos pueden trabajar de manera mucho menos eficiente y durante un período de tiempo mucho más corto que el que se puede realizar con el trabajo mejorado por máquinas.
Energíaen física tiene unidades de distancia multiplicadas por fuerza (el producto de la masa y la tasa de cambio en la velocidad o aceleración). Esta unidad es el newton-metro, que normalmente se utiliza para trabajar, y también se llama joule.
Esta unidad se produce utilizando otras combinaciones de unidades; por ejemplo, la energía cinética lineal (KE) se obtiene de la fórmula (1/2) mv2,, mientras que la energía potencial tiene la forma mgh, donde m = masa, g = la aceleración debida a la gravedad (9,8 m / s2 en la Tierra) y h = altura sobre el suelo o algún otro punto de referencia cero).
Ejemplos de energía humana
Energíaen física es simplemente energía por unidad de tiempo, o la tasa de trabajo en un sistema en el que la energía se utiliza mecánicamente. Ejemplos simples de poder humano incluyen correr cuesta arriba o levantar pesas; cuanta más energía por unidad de tiempo, más potencia de salida presenta.
Si sube un tramo determinado de escaleras en 10 segundos, su energía potencial cambia en la misma cantidad que si sube las escaleras en 5 o 15 segundos. Pero su poder depende del poco tiempo que le lleve llegar a la cima y, en cada caso, ha realizado la misma cantidad de trabajo físico.
Tipos de energía
Cinéticoyenergía potencialinventar un objetoenergía mecánica.Los objetos también tienen lo que se llama energía interna, que se relaciona principalmente con el rápido movimiento vibratorio de las diminutas partículas constituyentes de la materia a nivel molecular.
La energía también viene de otras formas: energía química(almacenado en los enlaces de moléculas),energía eléctrica(resultante de la separación de cargas y un campo eléctrico) ycalor, que es difícil de usar en la mayoría de los sistemas para trabajar y, en cambio, se "disipa".
Obtener energía de la energía significa quemar combustible (petróleo, gas natural, carbón; algunos biocombustibles), utilizando la energía cinética del agua que fluye o el viento (energía hidráulica o eólica) o "partiendo" átomos (energía nuclear).
Almacenamiento de energía mecánica
Si bien la Tierra tiene mucho combustible disponible para producir energía (principalmente electricidad), almacenar energía es un desafío importante.Pilasactualmente no puede proporcionar ni siquiera una pequeña fracción de la energía necesaria para mantener durante mucho tiempo la fabricación, las redes de comunicaciones y el transporte global en todo el mundo.
En algunas áreas que tienen una geografía favorable, es posible mantener un depósito de agua más alto que una central eléctrica y utilizar la energía potencial gravitacional en este embalse para generar energía hidroeléctrica en el corto plazo al permitirle fluir de áreas más altas a más bajas y alimentar las turbinas de los generadores de electricidad en el proceso. Sin embargo, como puede imaginar, esta medida provisional no funcionaría por mucho tiempo en un área densamente poblada.
El futuro del almacenamiento de energía
Una crítica dirigida a las energías renovables, en particular la energía solar y eólica, es su falta de fiabilidad debido a su naturaleza de ir y venir; ocurren días o períodos tranquilos, al igual que los días nublados.
Gracias al imperativo internacional de seguir produciendo energía mientras se intenta reducir los daños al medio ambiente, un grupo de investigadores en el Instituto de Tecnología de Massachusetts cerca de Boston, Massachusetts, comenzó a trabajar en 2018 con el objetivo de almacenar cantidades efectivas de energía solar energía.
El grupo propuso utilizar tanques de silicio fundido para almacenar este tipo de energía y liberarla a demanda, y predijo que eventualmente, su diseño conceptual podría producir un producto muy superior a la industria actual estándar,baterías de iones de litio.