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10 Equivalentes de Energia Incríveis em Escala Universal

Poderíamos argumentar que a escala do universo é tal que nossas mentes jamais serão capazes de compreendê-la. De fato, parece bastante provável que até mesmo as coisas aqui na Terra excedam em muito o que nossas mentes poderiam imaginar em seu auge. Essa é uma das razões pelas quais as pessoas se referem ao dilúvio como equivalente a 100 piscinas olímpicas ou à distância percorrida por algo equivalente a seis campos de futebol. Essas são simplesmente maneiras de tornar algo difícil de entender um pouco mais compreensível. E quando se trata do incrível poder e energia que a natureza pode exercer, é simplesmente de tirar o fôlego.

10. O Monte Santa Helena liberou 24 megatons de energia térmica.

A América do Norte é propensa a furacões e tornados frequentes, bem como a terremotos. Embora sejam raros, também há vários vulcões que entram em erupção de tempos em tempos, como o Monte Santa Helena, no estado de Washington. Quando entrou em erupção em 1980, demonstrou de forma aterradora seu poder extraordinário.

A partir de março daquele ano, uma série de terremotos foi registrada na região, e o próprio vulcão começou a se expandir em 137 metros. Quando finalmente entrou em erupção, em 18 de maio, liberou 24 megatons de energia térmica, o equivalente a 24 milhões de toneladas de TNT. Ejetou 520 milhões de toneladas de cinzas e destruiu árvores suficientes para construir 300.000 casas apenas com a explosão lateral inicial.

9. A conversão de 1 kg de hidrogênio em hélio libera tanta energia quanto a queima de 20.000 toneladas de carvão.

O Sol está sempre envolvido em uma reação de fusão que converte hidrogênio em hélio, produzindo luz e calor e nos mantendo vivos. A fusão é uma forma infernal de produzir energia, e todos nós esperamos que um dia alguém a domine aqui na Terra, porque isso tornaria a vida muito mais fácil. Mas até lá, temos que nos contentar com coisas como fissão nuclear, energia solar e a queima dos bons e velhos combustíveis fósseis.

A diferença entre o funcionamento da fusão nuclear e a queima do carvão é tão absurda que parece forçada quando tentamos compará-las na mesma escala. Estamos nos referindo à diferença entre a energia produzida quando o Sol converte um quilograma de hidrogênio em hélio e a quantidade de carvão que precisamos queimar aqui na Terra para produzir a mesma quantidade de energia.

A reação de um quilograma de hidrogênio se transformando em hélio libera 630 trilhões de joules, o equivalente à energia liberada pela queima de 20.000 toneladas de carvão.

Ao longo de sua vida, o Sol consome 1,95 x 10²⁹ kg de hidrogênio. Em um segundo, o Sol produz 3,9 x 10²⁶ watts de energia. Para efeito de comparação, em um segundo, o Sol produz mais energia do que todo o planeta consumiria em várias centenas de milhares de anos.

8. A energia de um furacão é 200 vezes maior que a capacidade total de geração de eletricidade do mundo inteiro.

Os furacões são talvez a força da natureza mais aterrorizante que qualquer um de nós já testemunhou. É difícil acreditar no potencial destrutivo de um furacão, e todos nós já vimos evidências da devastação que eles podem causar. Mas qual é a força por trás dessa força aterrorizante? A escala é enorme e realmente nos faz refletir sobre a dimensão da situação.

Desde o seu nascimento, passando pelo seu ciclo de destruição, até o seu desaparecimento final, um furacão libera tanta energia quanto 10.000 armas nucleares. Em outras palavras, toda essa energia, incluindo a formação de nuvens e chuva, é aproximadamente 200 vezes maior do que a eletricidade total gerada em todo o planeta. E isso considerando apenas um furacão. Em média, temos cerca de seis tempestades por ano, além de várias outras que não chegam a ser consideradas furacões.

7. O Krakatoa explodiu com a força de 10.000 bombas atômicas.

Em 1883, um vulcão na ilha de Krakatoa entrou em erupção, produzindo o som mais alto da história do mundo. Estima-se que tenha atingido 310 decibéis, um som tão alto que orbitou o planeta quatro vezes. A uma distância de 160 quilômetros (100 milhas), o som era de 172 decibéis. Um motor a jato atingiria uma pessoa com 150 decibéis se ela estivesse ao lado dele.

Quando entrou em erupção, explodiu com a força de 200 megatons de TNT — 10.000 vezes mais potente que a bomba lançada sobre Hiroshima. Acredita-se que mais de 36.000 pessoas morreram.

6. 1 kg de urânio-235 produz 3 milhões de vezes mais calor do que 1 kg de carvão.

Há muito tempo se debate as vantagens da energia nuclear em relação à combustão tradicional do carvão. A energia nuclear apresenta diversos perigos, incluindo o risco de fusão do núcleo e o problema do lixo nuclear. A combustão do carvão polui o meio ambiente e, como veremos em breve, é terrivelmente ineficiente em comparação.

Se você tivesse um quilograma de urânio-235, poderia produzir 24.000.000 kWh de calor. Para comparação, a mesma quantidade de carvão produziria 8 kWh. Portanto, o urânio tem aproximadamente três milhões de vezes mais energia do que a mesma quantidade de carvão. Uma pastilha de combustível de urânio equivale a uma tonelada de carvão.

5. Os tsunamis podem produzir energia suficiente para abastecer grandes cidades ou até mesmo países inteiros por vários dias.

Nas últimas décadas, ocorreram vários tsunamis devastadores. Em 2011, o Japão foi atingido por um tsunami com energia equivalente a três petajoules. Essa energia foi suficiente para abastecer a cidade de Nova York por uma semana. Mas mesmo isso empalidece em comparação com o que aconteceu apenas sete anos atrás.

Em 2004, um terremoto submarino desencadeou um tsunami no Oceano Índico no dia seguinte ao Natal. A potência do tsunami foi estimada em equivalente a 0,8 gigatons de TNT. Em termos práticos, essa é a mesma energia que todos os Estados Unidos consumiriam em 11 dias, ou 3,35 exajoules. O que é um exajoule? É um quintilhão de joules.

Uma caloria de alimento produz 4.184 joules de energia. Um Big Mac contém 550 calorias. Isso significa que um Big Mac equivale a 2.301.200 joules. Dividindo em exajoules, o tsunami produziu energia equivalente a pouco menos de 1,46 trilhão deles. Isso é muita energia para comer Big Macs.

4. As mudanças climáticas adicionam energia equivalente à explosão de milhares de ogivas nucleares por dia.

Hoje em dia, todos sabem sobre as mudanças climáticas, e a maioria das pessoas que ainda querem debatê-las adota uma abordagem de "humano versus natureza". Ou seja, mesmo os críticos concordam que a Terra está aquecendo; eles apenas discordam sobre o porquê. Mas se todos reconhecemos que a Terra está aquecendo, quanta energia ela está absorvendo para atingir esse aquecimento?

Calor é energia, portanto a energia necessária para aquecer todo o planeta não é pouca coisa. Cientistas que estudam as tendências da temperatura global tentaram colocar isso em perspectiva de uma forma bastante dramática.

Entre 2005 e 2019, cientistas compararam o desequilíbrio energético da Terra. Essa comparação mede a quantidade de energia que absorvemos com a quantidade que podemos emitir. O desequilíbrio dobrou nesse período, e a quantidade de energia adicional absorvida pela Terra equivale a quatro explosões de Hiroshima por segundo. Esse valor é ligeiramente melhor do que a estimativa de 2012 feita por cientistas climáticos da NASA, que estimou o equivalente a 400.000 explosões de Hiroshima por dia, mas a diferença não é grande.

3. Um terremoto de magnitude 9 libera 90 vezes mais energia do que um terremoto nos Estados Unidos.

Como qualquer desastre natural, um terremoto causa um impacto sério. A intensidade sísmica de um terremoto geralmente é medida pela escala Richter, mas dizer que um terremoto tem magnitude 4 nessa escala não é realmente tão significativo. Felizmente, podemos fazer algumas equivalências.

Se um terremoto realmente atingisse 4,0 na escala Richter, você o consideraria bastante fraco, mais ou menos. No entanto, ele libera energia equivalente a 1 quiloton de TNT. Parece muita coisa, não é? Isso equivale a cerca de 1.162 megawatts-hora (MWh), ou energia. Se uma residência média nos EUA consome 10.715 kWh por ano, um terremoto de magnitude 4,0 poderia abastecer 108 casas americanas por um ano. Mas isso é apenas um terremoto moderado. Vamos aumentar a escala para um terremoto de grande magnitude.

Um terremoto de magnitude 9,0 é raro. É um terremoto de grande magnitude, e eles acontecem a cada poucos anos, senão décadas. De acordo com o Serviço Geológico dos Estados Unidos (USGS), eles liberariam energia equivalente a 32.000 megatons de TNT. Isso corresponde a 1.338.880.000.000 gigajoules. Convertendo para MWh, obtemos 371.911.111.111,11 MWh. Os Estados Unidos produzem 4.095.487.406 MWh de eletricidade. Portanto, um terremoto de magnitude 9,0 geraria 90 vezes a capacidade anual de produção de eletricidade dos EUA.

2. O meteoro que matou os dinossauros era mais poderoso do que o arsenal nuclear do mundo.

Seguimos com nossas vidas diárias, sabendo lá no fundo que um meteoro poderia atingir a Terra e nos exterminar em questão de instantes. É improvável, ou algo assim, mas já aconteceu antes, então certamente poderia acontecer novamente algum dia. E isso significa que o meteoro teria que ser muito poderoso ao atingir a Terra. Podemos observar meteoros recentes para ter uma ideia de quão poderosos eles podem ser.

Em 2013, um meteorito iluminou o céu. A rocha de 11.000 toneladas cruzou o ar a 67.600 quilômetros por hora, criando uma onda de choque que destruiu 4.000 edifícios. Liberou uma energia 30 vezes maior que a da bomba de Hiroshima. Uma força impressionante. Mas, como você deve ter percebido, o mundo não acabou.

Se voltarmos no tempo, o meteoro mais famoso da história é aquele geralmente associado à extinção dos dinossauros. Esse meteoro era claramente mais poderoso que o de Chelyabinsk, e a magnitude de seu poder era impressionante.

Pesquisadores calcularam que a potência dessa explosão em particular foi equivalente a 10 bilhões de bombas lançadas durante a Segunda Guerra Mundial. Potência suficiente para incinerar a vida a milhares de quilômetros de distância e cobrir a Terra com uma nuvem que teria dizimado toda a vida.

1. Uma supernova produz mais energia do que você pode imaginar.

Vamos deixar a Terra por um momento, porque, por mais poderosa que seja a natureza, o universo como um todo faz nosso minúsculo ponto azul parecer insignificante. Vamos viajar para a imensidão do além, até uma estrela em seus estertores de morte. Uma supernova.

Pelo que sabemos, esta é a maior explosão que pode existir. E elas podem ficar enormes. Tão enormes que nossas tentativas de explicá-la de forma compreensível são, francamente, risíveis até agora. Mas pelo menos isso nos dará alguma perspectiva.

A energia liberada durante uma explosão de supernova pode chegar a cerca de 10⁴⁴ J. Assim, esse único evento libera tanta energia quanto a estrela que explodiu liberou ao longo dos 10 bilhões de anos anteriores de sua existência. Imagine nosso Sol brilhando intensamente como tem brilhado por 10 bilhões de anos. Já discutimos como, a cada segundo, ele produz toda a energia que a Terra poderia usar por centenas de milhares de anos. Toda essa energia foi liberada repetidamente durante explosões de supernova ao longo desses 10 bilhões de anos.

Ainda é incrivelmente impressionante e difícil de compreender, então podemos analisar isso mais detalhadamente. Em 2015, cientistas observaram uma supernova em particular. A estrela moribunda, chamada ASSASN-15lh, era 580 bilhões de vezes mais brilhante que o nosso Sol. Ela produziu uma explosão um bilhão de trilhões de vezes mais poderosa que a Tsar Bomba, a maior arma nuclear já testada. Era 30 vezes mais brilhante que toda a Via Láctea, que contém 100 bilhões de estrelas.

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