گرمای تابستان در هر سال که از عمر ما میگذرد روز به روز بیشتر شده و خبر ناگواری که مدتی از آن نمیگذرد ترک خوردن بزرگترین کوه یخ کره ی زمین است که اتفاقی وحشتناک برای حیات موجودات زمین است و در آینده ای نچندان دور شرایط را برای بقای موجودات در زمین سخت تر کرده و تا مرز نابودی حیات در کره ی زمین پیش خواهد رفت مگر آنکه چاره ای را برای کاهش سرعت رشد این گرمایش پیدا کنیم .
ما چگونه میتوانیم سهمی مستقل در کاهش سرعت رشد گرمایش زمین داشته باشیم ؟
قبلا یه بحثی در مورد تغییرات اقلیمی بود که بد نیست به اون هم مراجعه کنید. دیدگاهها زیادی وجود داره ولی همه بر این باور هستن تا حد زیادی که مسئله به صورت فردی قابل حل نیست. حتی در حد کشور هم رعایت مسائل مربوط فایده ای نداره چون مسئله عمومی (global) به حساب میاد. مهمترین تغییراتی که حتما اتفاق میوفته، یا به دلخواه یا به ناچار، تغییر سبک زندگی هست که بسیار سختتر از اونی که تصور میکنیم. حرکتهای مفید برای جائی مثل ایران میتونه: آگاهی سازی درست آدمها (نه صرفا به شکل حرکتهای هیجانی) برای درخواست قوانین و ضوابط مناسب باشه. بسیار مهمه (هرچند توی ایران خیلی سخته) که این فعالیتها رنگ و بوی سیاسی به خودش نگیره. این خیلی کاراتر از کمپینهای “گیر دادن به بقیه” و تقلید محض از جاهای دیگه هست.
در عین حال تجربیاتی که در مورد وضعیت آمریکا به دست اومده نشون داده که مسائلی مثل ایجاد شغل مناسب جایگزین برای کارگرهای شاغل در بخش تولید انرژی فسیلی چقدر میتونه مهم باشه در جلوگیری از واکنش منفی جامعه به سیاستهای انرژی.
بحث‌های خوبی رو این جا میتونید ببینید:
و این هم چکیده ی همون بحث‌ها هست:
توی درس ترمودینامیک یه بخشی داریم به اسم انرژی در دسترس (exergy). این یعنی وقتی که از یک وسیله استفاده میکنیم، با توجه به ساختار اون دستگاه، چه مقدار از انرژی ورودی به دستگاه در دسترس هست و اون بخشی از انرژی که در دسترس نیست، منجر به افزایش آنتروپی و گرما میشه.
فکر میکنم که @mohifalahi بیشتر از من در این زمینه آگاهی داشته باشه ولی اگر دستگاه ها جوری طراحی بشن که انرژی در دسترسشون به مقدار انرژی ورودیشون نزدیک باشه، میتونه باعث کاهش این گرمایش زمین بشه.
در حال حاضر هیچ دستگاهی طراحی نشده تا تمام انرژی ورودیش رو بتونه استفاده کنه(به علت وجود برخی عواملی که باعث میشن هیچ فرآیندی برگشت پذیر نباشه، عواملی مثل اصطکاک) ولی تونستن با استفاده از راه حل هایی، انرژی که از دست میره رو کم کنند.
مسئله تولید گرما نیست در اینجا. اسمی که رایج شده (global warming) بسیار گمراه هست. مسئله بیشتر تولید گاز گلخانه هست. دلیل گرمایش هم اساسا گرمای ناشی از صنعت نیست، بلکه به هم خوردن تعادل دریافت انرژی خورشیدی وارد شده به زمین و انرژی تابشی اون هست. یعنی عملا هر روز میزان بیشتری از این انرژی (که در حالت عادی از جو خارج میشد) در اثر تغییر ترکیب جو توی اون به دام میوفته.
این اتفاق تنها به دلیل پائین بودن تکنولوژی نیست. اگر توی درستون به “چرخه کارنو” برسید، دلیل بنیادی این مسئله رو حتما با جزئیات بهتون میگن.
Blockquote
شاید اینطور به نظر بیاد که مسئله فردی نیست ولی همجهت شدن رفتار های فردی باعث کاهش یا افزایش هر شاخصه ای میشه نمیشه گفت مسئله فردی قابل حل نیست چون افراد کاریزمای زیادی وجود دارند که فرد حساب میشن و یک جامعه از اون ها تقلید میکنه پس اگه همچین فردی یک ارزشی رو محبوب خودش بدونه طبیعتا اون جامعه ازش تقلید میکنن با این قسمت از حرفت مخالفم که مسئله به صورت فردی قابل حل نیست چه بسا همجهت شدن رفتار بقیه با رفتار من و بالعکس خودش عامل ایجاد و رشد یک فرهنگه که به همین صورت شکل میگیره
ببخشید که اینقدر دیر پاسخ میدم.
خوب یه مسأله که محدودیت راندمان کارنو در فرآیندهای ترمودینامیکی هست که بهش اشاره شد.
اما اگر ما بتونیم حرارت اتلافی موتورهای گرمایی (Heat engine) رو به صورت خود گرما استفاده کنیم عملا راندمان کلی سیستم بسیار بیشتر خواهد شد. دستگاه های CHP همین کار رو می کنند.
اما تولید برق در پیل های سوختی محدودیتی از جنس راندمان کارنو نداره و حتی تا حدود 80 درصد هم راندمان تولید برق دارند.
اما در خود موتورهای گرمایی (مثل توربین گاز) هم برای کم کردن اتلاف ها و برگشت ناپذیری ها سیال کاری رو به یک نقطه بحرانی می رسوند و بیشترین کار ممکن رو ازش دریافت می کنند.
در این نمودار دما-آنتروپی می بینید که هر چه فشار سیال کاری افزایش پیدا کنه به تبع اش دمای اون هم افزایش پیدا می کنه و به سطحی میرسه که وقتی کار مکانیکی ازش استخراج میشه کمترین delta S یا افزایش آنتروپی در موردش اتفاق می افته.
ولی اگر دستگاهی دارای راندمان 100% باشه عملا به یه perpetual motion machine یا ماشین همواره رونده تبدیل میشه.
در این مورد می تونید کتاب Physics of the Impossibles نوشته میچیو کاکو رو بخونید. در این کتاب ناممکن ها در جهان به سه دسته تقسیم می شوند که به نظر میچیو کاکو perpetual motion machine جزو دسته سوم و از دشوارترین ناممکن هاست.
