لا يبدو هذا التعبير جيدًا ، ولكن على الأقل الآن يتم حساب الطاقة بدلالة الأشياء التي نعرفها بالفعل أو يمكننا تقديرها. كل ما علينا فعله هو تحويل تقديراتنا من وحدات إمبراطورية إلى مترية ، وقد تم ضبطنا جميعًا. باستخدام موجة تسافر بسرعة 20 ميلاً في الساعة ، بهذه التقديرات أحصل على طاقة موجية تبلغ 16 مليون جول.
هل هذا كثير من الطاقة؟ فيما يلي بعض الأرقام السريعة للمقارنة. لنفترض أنك التقطت كتابًا دراسيًا من الأرض ووضعته على منضدة. يستغرق هذا ما يقرب من 10 جول. تخزن بطارية هاتفك الذكي حوالي 10000 جول. خزان مليء بالبنزين ، أو 12 جالونًا ، يبلغ حوالي 1.5 مليار جول.
حسنًا ، الآن بعد أن عرفنا الطاقة اللازمة لعمل موجة ، لدينا بعض الخيارات لكيفية إنشاء هذا الشيء. لنفترض أنك تستخدم محركًا كهربائيًا لسحب القارب المحلق. إذا كان المحرك فعالاً بنسبة 85٪ ، فستحتاج في الواقع إلى وضع 19 مليون جول فيه من أجل إدخال 16 مليون جول في الموجة.
يبلغ متوسط سعر الكهرباء في الولايات المتحدة 23 سنتًا للكيلوواط / ساعة. القوة هي مقياس لمدى سرعة استخدامك للطاقة ، ويمكننا حساب ذلك على النحو التالي ص = ه/Δ ت، أين تي حان الوقت. إذا كانت الطاقة بالجول والوقت بالثواني ، فإن الطاقة ستكون بالواط. إذن 1 كيلو واط في الساعة هي الطاقة التي ستحصل عليها من تشغيل 1000 واط لمدة ساعة واحدة (3600 ثانية) ، أو 3.6 مليون جول. هذا هو مقدار الطاقة التي تحصل عليها مقابل 23 سنتًا فقط. إذا كنت تريد 19 مليون جول ، فستكلفك 1.23 دولار.
ماذا عن القارب المحلق الذي يعمل بالبنزين؟ في الولايات المتحدة ، عادة ما تشتري البنزين بالغالون ؛ في أجزاء أخرى من العالم ، يتم بيعها باللتر. يخزن البنزين حوالي 34 مليون جول لكل لتر (أو 128 مليون جول للغالون الواحد).
ومع ذلك ، فإن محرك البنزين له كفاءة أقل بكثير من المحرك الكهربائي. في أحسن الأحوال ، ستكون فعالة بنسبة 40 في المائة. هذا يعني أننا سنحتاج إلى استخدام 40.9 مليون جول ، أو 1.2 لتر (0.32 جالون) من البنزين. بافتراض أنك تدفع 3 دولارات للغالون (وهو أقل قليلاً من متوسط الولايات المتحدة في يوليو 2023) ، فإن ذلك سيكلف ما يقرب من دولار واحد ، أو نفس سعر الموجة المولدة بالكهرباء.
الآن ، افترض أنك حقًا خارج الشبكة وأراد صنع موجات بالقوة البشرية. من الواضح أنه لا يمكنك سحب القارب المحلق بنفسك. لكن ربما يمكنك تحريك دراجة لرفع كتلة كبيرة باستخدام البكرات ، وبمجرد أن تحصل الكتلة على طاقة كافية ، ستتركها تسقط وتسحب القارب المحلق. لنفترض أن هذا النظام بأكمله فعال بنسبة 50 في المائة ، لذا ستحتاج إلى إنتاج طاقة كافية لتخزين 32 مليون جول.
لنفترض أنه يمكنك إخراج 100 واط من الطاقة. كم من الوقت ستستغرق للحصول على هذا القدر من الطاقة المخزنة لموجهك؟ لنحسب هذا:
