اگر همه مردم جهان همزمان چراغ‌ها را روشن کنند، چه اتفاقی می‌افتد؟
روشن‌شدن همزمان همه چراغ‌های دنیا، تقاضای برق را به‌شدت بالا می‌برد و درخشش ضعیف ستارگان آسمان را محو می‌کند.
روشن‌شدن همزمان همه چراغ‌های دنیا، تقاضای برق را به‌شدت بالا می‌برد و درخشش ضعیف ستارگان آسمان را محو می‌کند.
به گزارش زومیت، بزرگ‌ترین تأثیر روشن شدن همزمان چراغ‌ها توسط همه مردم جهان، افزایش ناگهانی تقاضا برای برق خواهد بود که بیشتر مردم دنیا برای روشنایی خود از آن استفاده می‌کنند.
برق شکلی از انرژی است که با سوخت‌های مختلف تولید می‌شود. نیروگاه‌ها کارخانه‌های تولید برقی هستند که انرژی را از منابعی مانند زغال‌سنگ، گاز طبیعی، اورانیوم، آب، باد و نور خورشید به برق تبدیل می‌کنند. سپس این برق از طریق شبکه‌ای از سیم‌های انتقال و توزیع به نام شبکه برق به خانه‌ها و کسب‌وکارها می‌رسد.
برای حفظ پایداری شبکه، برق باید دقیقاً مطابق با تقاضا تأمین شود. وقتی کسی چراغی را روشن می‌کند، برق را از شبکه می‌کشد. یک مولد باید بلافاصله مقدار مساوی برق به شبکه تزریق کند. اگر تعادل سیستم حتی برای چند ثانیه به هم بخورد، ممکن است خاموشی اتفاق بیفتد.
اپراتورهای سیستم با استفاده از حسگرها و کامپیوترهای پیشرفته، میزان تقاضای برق را زیر نظر دارند تا بتوانند تولید برق را افزایش یا کاهش دهند. تقاضای کل برق که به آن بار گفته می‌شود، ساعت به ساعت و فصل به فصل بسیار متفاوت است. برای درک بهتر، به میزان مصرف برق خانه‌تان در طول روز و وسط شب، یا در موج گرمای تابستان و روزهای خنک پاییزی فکر کنید.
این نمودارها مصرف برق ایالات متحده در سال ۲۰۱۹ را نشان می‌دهند که الگوهای فصلی و هفتگی آن مشخص است. در طول سال (نمودار بزرگ)، مردم برای سرمایش تابستان و گرمایش زمستان برق بیشتری مصرف می‌کنند تا در بهار و پاییز. مصرف برق در آخر هفته‌ها کاهش می‌یابد چون بسیاری از کسب‌وکارها تعطیل هستند.
برخورد با جهش تقاضا
اگر همه مردم جهان همزمان چراغ‌های خود را روشن کنند، تقاضای ناگهانی و عظیمی برای برق ایجاد می‌شود. نیروگاه‌ها باید خیلی سریع تولید برق را افزایش دهند تا از سقوط سیستم جلوگیری کنند؛ اما این نیروگاه‌ها به تغییرات تقاضا به روش‌های مختلف واکنش نشان می‌دهند.
نیروگاه‌های زغال‌سنگ و هسته‌ای می‌توانند در هر زمان مقدار زیادی برق تولید کنند، اما اگر برای تعمیرات خاموش یا دچار مشکل شوند، ممکن است راه‌اندازی مجددشان ساعت‌ها طول بکشد. همچنین واکنش کندی به تغییرات بار خواهند داشت.
نیروگاه‌هایی که از گاز طبیعی استفاده می‌کنند، می‌توانند سریع‌تر به تغییرات بار پاسخ دهند، بنابراین معمولاً گزینه‌ای برای پوشش دادن دوره‌های پرتقاضای برق مثل بعدازظهرهای گرم و آفتابی تابستان به شمار می‌روند.
منابع تجدیدپذیر مانند برق خورشیدی، بادی و آبی آلودگی کمتری تولید می‌کنند اما کنترل آن‌ها به آسانی نیست، چون باد همیشه با سرعت یکسان نمی‌وزد و هر روز در بیشتر نقاط آفتابی نیست.
مدیران شبکه از باتری‌های بزرگ برای هموار کردن جریان برق هنگام افزایش و کاهش تقاضا استفاده می‌کنند، اما هنوز امکان ذخیره برق کافی در باتری‌ها برای تامین برق یک شهر یا منطقه کامل وجود ندارد، زیرا باتری‌ها بسیار گران‌قیمت هستند و سریع تخلیه می‌شوند.
آسمان شب در پارک ملی جوشوا تری در کالیفرنیا، با آلودگی نوری ناشی از چراغ‌های مصنوعی در دره کوچلا.
برخی از اپراتورهای نیروگاه‌های آبی می‌توانند در دوره‌های کم‌تقاضا آب را به دریاچه‌ها پمپ کنند و سپس هنگام افزایش تقاضا آن آب را از طریق توربین‌ها آزاد کنند تا برق تولید شود.
خوشبختانه اگر همه همزمان چراغ‌های خود را روشن کنند، دو عامل مانع از سقوط کامل سیستم خواهند شد. اول اینکه هیچ شبکه برق جهانی واحدی وجود ندارد. بیشتر کشورها شبکه‌های خود یا چند شبکه منطقه‌ای دارند.
شبکه‌های مجاور، مانند شبکه‌های ایالات متحده و کانادا، معمولاً به هم متصل هستند تا برق بتواند از طریق مرزها منتقل شود، اما می‌توانند به سرعت از یکدیگر جدا شوند، بنابراین حتی اگر در برخی مناطق خاموشی رخ دهد، بعید است که همه شبکه‌ها همزمان سقوط کنند.
روشن شدن همزمان تمام چراغ‌های جهان می‌تواند نیروگاه‌های سراسر جهان را مختل کند
دوم، در ۲۰ سال گذشته، لامپ‌های LED جایگزین بسیاری از لامپ‌های قدیمی شده‌اند. این لامپ‌ها عملکرد متفاوتی با لامپ‌های قدیمی دارند و از هر واحد برق، نور بسیار بیشتری تولید می‌کنند. بنابراین به برق بسیار کمتری از شبکه نیاز دارند.
طبق گزارش وزارت انرژی آمریکا، استفاده از لامپ‌های LED به طور میانگین، سالانه ۲۲۵ دلار صرفه‌جویی در هزینه برق خانوار را به دنبال دارد. تا سال ۲۰۲۰، تقریباً نیمی از خانه‌های آمریکا برای اکثر یا همه نیازهای روشنایی خود از LED استفاده می‌کردند. ال‌ای‌دی‌ها یا دیودهای ساطع‌کننده نور، دستگاه‌های نیمه‌هادی به نام ترانزیستور هستند که تقریبا بدون تولید گرما نور تولید می‌کنند.
درخشش بیشتر، ستاره‌های کمتر
علاوه بر روشن کردن چراغ‌ها، توجه به سرانجام نورهای منتشرشده اهمیت دارد. افزایش ناگهانی نور باعث افزایش قابل توجه در درخشش آسمان می‌شود؛ این درخشش همان روشنایی مه‌آلودی است که شب‌ها روی شهرها و روستاها را می‌پوشاند.
درخشش آسمان زمانی اتفاق می‌افتد که نور از ذرات مه و گرد و غبار در هوا منعکس می‌شود و با ایجاد نوری پراکنده آسمان شب را روشن می‌کند. کنترل این نور بسیار دشوار است؛ برای مثال، می‌تواند از سطوح روشن مثل شیشه ماشین‌ها و بتن بازتاب شود.
نورپردازی‌های شبانه معمولا بیش از حد هستند. به ساختمان‌های اداری خالی فکر کنید که چراغ‌هایشان به طور مداوم روشن است، یا چراغ‌های خیابانی که به جای روشن کردن خیابان‌ها و پیاده‌روها، به سمت بالا می‌تابند.
حتی سیستم‌های نورپردازی با طراحی بهینه نیز می‌توانند مشکل را تشدید کنند، به طوری که شهرها و بزرگراه‌ها از فضا قابل مشاهده‌اند و ستارگان از زمین ناپدید می‌شوند. این آلودگی نوری می‌تواند با مختل‌کردن چرخه‌های طبیعی خواب و بیداری بدن، به سلامت انسان آسیب بزند. همچنین می‌تواند حشرات، پرندگان، لاک‌پشت‌های دریایی و دیگر گونه‌های حیات‌وحش را گیج کند.
اگر همه مردم جهان همزمان چراغ‌هایشان را روشن کنند، افزایش متوسطی در مصرف برق خواهیم دید، اما به دلیل افزایش درخشش آسمان، ستاره‌ها در آسمان شب دیده نخواهند شد که نمای چندان جذابی نیست.
