Сколько бананов нужно, чтобы питать энергией ваш дом

Вряд ли вы когда-нибудь интересовались, сколько бананов может понадобиться, чтобы питать ваш дом энергией. Но некоторым это пришло в голову. И когда у кого возникает такой странный вопрос, на помощь приходит Рэндел Манро, ученый-теоретик и инженер, который в своей серии комиксов xkcd отвечает на странные вопросы с научной точки зрения.

• Ученые заявили, что высадка деревьев в неправильных местах может ухудшить глобальное потепление

Детали

В одном из своих комиксов Рэндел Манро ответил на вышеотмеченный вопрос о бананах.

Бананы – радиоактивные. Это факт. Почему об этом не стоит беспокоиться, можете почитать здесь.

Бананы содержат калий-40, часть которого является радиоактивным изотопом калия-40. Этот факт популяризировали ученые, чтобы показать, что малые дозы радиации нормальны, хотя на деле, как это часто бывает, люди начали бояться бананов. При этом гораздо больше калия-40 содержится в кокосах, арахисе и батате. Более того, наше тело излучает гораздо больше радиации, чем любой из этих продуктов.

По словам Манро, калий-40 распадается медленно, причем отдельные атомы остаются в нашей среде миллионы или миллиарды лет. В банане имеется примерно 800 квадриллионов атомов калия-40. В секунду 10 или 15 из них распадаются, выбрасывают высокоэнергетическую частицу и превращаются в стабильный кальций или аргон.

Эта высокоэнергетическая частица, высвобожденная распадающимся атомом калия, мгновенно войдет в другие атомы, оставляя все вибрировать от дополнительной тепловой энергии. Теоретически вы можете использовать эту тепловую энергию для выполнения работы: именно так работают марсоходы Curiosity и Perseverance. Нет, они не работают на бананах.

Марсоходы используют плутоний, распадающийся миллионы раз в секунду, высвобождая много энергии. Для сравнения, 15 распадов в секунду от одного банана производят пару пиковат мощности, что примерно соответствует потреблению энергии одной клетки человека. Даже если вы поймаете эту энергию распада с идеальной эффективностью, для питания дома понадобится примерно 300 квадриллионов бананов. Этого достаточно, чтобы похоронить под бананами целый город.

Выходит, что банановая радиация является плохим источником энергии. Но бананы – это не только калий-40. Сам банан содержит около 100 калорий пищевой энергии, и если вы превратите их в топливо и сожжете, то для питания энергией будет достаточно всего 10 пучков бананов. В этом случае радиоактивность с разгромом проигрывает химической энергии.

Манро отмечает, что бананы начнут выделять энергию, даже если вы их просто сбросите на кучу под солнце. Раскаленная солнцем банановая куча начала бы гнить. Тепло от разлагающихся в атмосфере бананов немедленно поглотит тепло от радиоактивности. Высушенные на солнце бананы высыхают, трескаются и, наконец, горят.

Разложение анаэробными бактериями глубоко в куче приведет к образованию различных газов, включая легковоспламеняющийся метан. Образование газа из пищевых отходов представляет серьезную опасность промышленного взрыва. Контролируя всю эту энергию, вы могли бы питать целый город только на недельном запасе бананов.

Ранее мы рассказывали, как люди выжили 74 тысяч лет назад во время катастрофического извержения супервулкана Тоба в Индонезии.