李懿泰|下课用不用关电扇?——电扇工作与碳排放概述

文摘   2024-09-12 21:41   北京  

小编说:我认为下课后应该关掉电风扇,可他滔滔不绝说了很多专业内容。难道真的是这样吗?


电扇工作与碳排放概述

李懿泰

    本文是针对电扇工作与碳排放之关系的一个讨论, 同时会针对实际情况, 考虑最佳之方案。但对于人的部分, 不属于科学, 属于哲学思考, 故仅进行基本的,以人为中心的思考。
一、关于用电器与电厂发电之间的关系
    针对电厂的发电方式,主流的,便是火力发电,公认污染较大,武乡发电厂就属于此类型。这种方式通过燃烧煤炭,将化学能转化为热能,再以蒸气轮机等方式,将热能转化为电能,并通过高压电运输以减小损耗。核反应堆及MRIG(多任务放射性热电机,有时只叫RIG),分别通过裂变与衰变的方式产生热能,最终产生电能,较为环保,核燃料在不泄露的情况,会慢慢衰变,故不对环境污染,其电力使用不会对环境产生影响。
    对于发电的量,电厂一般会根据往年用电量进行适当提高,以避免短时间的高用电需求导致的电量不足。故一般而言,电厂日发电量会超过实际使用量。
    多余的电能大多会通过电阻转化为热量,由水进行冷却。因其瞬时发电量难以被快速用尽,所以需要大量的水,在进行热交换后,以热传导及热辐射(IR)的形式进行散热,或在冬季用于取暖。
    因此,无论如何,火力发电厂所产生的电能,只会比
实际上使用的多很多,因此,一般情况下,只要不接入超大功率用电器,现有电能是完全富余的,当然,即使接入超大功率用电器,因为只能通过电厂的专用线路,所以电厂会提前提高产能,但这并非我们可以做到的,这种用电器通常是国家级项目。

    所以,从现实上讲,不论道德,我们即使随意使用,也不必担心增加碳排放,至于核能等其它清洁能源,大多可重复利用,不必担心。而核燃料则效率极高,以至于大多数都被控制棒吸收以及以热量的形式散发。

二、电力的储存

    对于"多余的电存起来"这个想法,会实行,但不多。

    首先是最广为人知的,使用蓄电池,但此方案并不可行,电池的电能会很快消散,并不适合长期储存,且超大容量蓄电池制造难度大,电压低,难以大规模使用,直流电的劣势仍然存在。
    但依然存在合适的方式,但依旧存在各自的问题。
    其中之一是利用电能提升水位,用电时利用水轮机发电。这种方法简单,基本相当于水电站,但选址、效率等问题难以解决。
    其次还有利用飞轮存储,使用电能加速飞轮,将其转化为动能。该技术难度高,直到前一段时间,我国才突破其技术难题,建成了飞轮储能设施。这种方式效率高,但技术难度,尚未普及。

    不仅如此,武乡并没有一座大型储能设施(据我所知,似乎没有)。因此,电厂的电能只会被使用或被消耗掉,因此无需因所谓的减少储备电能担忧。

三、关于电扇

    从以上两点,我们获知,至少不需因用电而感到负罪感。

    但这并不意味着我们可以一直开电扇,从工程的角度来讲,电扇是有使用寿命的,长期运行会导致电扇扇叶持续产生离心力;长此以往可能会金属疲劳,可能导致扇叶断裂。

    考虑到有保护罩的存在,断叶不会伤到人,但电风扇需要更换扇叶,甚至可能会直接扔掉,考虑到我国的资源回收利用情况,这才会造成真正的浪费。
    但这一情况至少也会是几年后的事情,扇叶采用高强度材料,几年也是正常的使用寿命,故不需担心。
    但延长其寿命可以减少浪费,但我们并不能准确判断其寿命,为人服务是它的宿命。
四、对于"价值"的一些简要讨论
    抛开所谓"呼吁",人类所做的一切都是为了自身,节能环保是为了有更长久的未来,但使用资源并不可耻,吹风扇并不属于浪费,因为它是在完成人类制造出它的本职工作:为人类服务。倘若这是一种浪费,那么使用手机,开灯,用墨水,写字,用纸,又何尝不是一种浪费?人类没有这些活动依然可以生存。

    我们从来都不必为使用能源而感到可耻,它们为我们所用,是为了我们自己。

    根据热力学第二定律,我们所谓的环保并设有意义,吸收1克二氧化碳的代价从无序度的角度而言,并不亚于1克二氧化碳,从宏观角度来讲,没有意义。

    但在可见的未来里,它对我们有意义,正如我所说,这还是为了自己。但与其为多开二十分钟电扇而纠结,做这种无谓的挣扎,自欺欺人,倒不如做些更有意义的,例如少开私家车,这才是真正的节约。

五、总结

    少开空调不是因为耗电,而是因为它的制冷剂,真正的节约不是无谓的挣扎,而是切实的行动!

    少开二十分钟风扇没有意义,但少开车,少开空调,还是能尽力的。

    综上所述,多开风扇并不会对碳排放带来影响,即使将全学校的电扇同时开启,也不会超过富余发电量,无需顾虑,但从社会舆论的角度,此行为将受到批评,知识是需要普及的,无知只会适得其反。


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