Влагане на енергия за обработване на един хектар земя

В последното видео говорихме как хората с времето ставали все по-добри и по-добри в получаването на повече калории от дадено парче земя. И едно нещо, което искам да подчертая, е, че в последното видео тези числа, които измислих – избрах тези числа, за да направя изчисленията лесни и да ти дам цялостната представа. Не искам да мислиш, че един квадратен километър днес може да поддържа най-много точно 1000 души. До голяма степен зависи от това каква е почвата, колко от земята използваш за селско стопанство, какви растения засяваш, как живеят хората, от колко калории имат нужда. Идеята на последното видео беше да ти дам отправна система за това, че има горна граница, въз основа на това колко продуктивност получаваш от земята. В това видео искам да помислим за – в последното видео тази ос представяше, че получаваме все повече и повече от земята. В това видео искам да помислим как хората, чрез различни технологии, са полагали все по-малко и по-малко труд, за да получат тези калории от земята. Очевидно нещата не си растат спонтанно от земята – е, така де, това се случва в дивата природа. Но ако се занимаваш със селско стопанство, трябва да вложиш енергия в земята. Трябва да обработиш почвата. Тук в тази диаграма – тя е създадена от информацията от тази книга тук – тя е "Енергия и общество". Тук искаме да помислим за различните начини, по които хората разоравали почвата. Няма да мислим за общия процес или за общата енергия, необходима за отглеждане на определена култура. Просто ще се фокусираме върху една стъпка от селскостопанския процес. И това е разораване на почвата. И в случай, че си като мен и не познаваш фермерството добре – едно нещо, което искам да променя, е един ден да премина през този процес – разораването на почвата е като да я разровиш. Изкарваш хранителните вещества от долните слоеве на повърхността. Заравяш всички остатъци от последната жътва. Заравяш всички плевели, така че да умрат. И също получаваш въздух в почвата. И това подготвя почвата за следващия селскостопански цикъл. Това е процес, който хората са извършвали още от Античността. И в това видео искам да помислим за различните начини да го извършим. И колко енергия е необходима. И ще помислим за енергията по два начина. Колко от тази енергия идва от хората? И колко от тази енергия идва от неща, различни от хората? Просто като пример, когато говорим за човешка сила (мощност), говорим за някой, който буквално разорава това поле на ръка. Тази жена тук буквално – тя има малка количка, с която разорава почвата зад себе си. Когато говорим за силата от воловете, говорим, че воловете извършват повечето работа. Те са тези, които дърпат това рало, което разорава цялата почва. И този човек трябва да е тук, за да ги насочва. Но този човек тук пак извършва доста интензивен труд. И после, когато говорим за трактори, говорим за един такъв сценарий. Тук тракторът извършва повечето работа – разорава, дърпа ралото зад себе си и разорава почвата. И тези числа взехме от тази книга тук. Ще ти кажа кои числа взех от тях и кои числа получих логически, понеже не бях напълно съгласен с техните числа. Но това са техните числа. Ако използваш човешка сила, за разораване на един хектар почва ще са нужни 400 часа. Силата на воловете – това трябва да е чифт. Трябва да са два вола – 65 часа. Трактор от 6 конски сили, 25 часа. Трактор от 50 конски сили, 4 часа. И в случай, че се чудиш какво е хектар почва, това е просто парче земя. Хектар почва. Нека го запиша. Хектар почва е парче земя, което е 100 метра на 100 метра. И това е приблизително равно на 2,5 – не точно 2,5 акра, а по-близо до 2,4. Мисля, че е около 2,47, приблизително 2,5 акра (или 10 декара = 10 000 кв.м.). Мислим колко часа са нужни за разораване на почвата в това парче земя 100 на 100 метра. Очевидно, на хората им е нужно доста по-дълго време. Воловете могат да се справят малко по-бързо. Тракторът със 6 конски сили е още по-бърз. Тракторът с 50 конски сили, много мощен трактор, е още по-бърз. Тази колона тук е количеството енергия, необходимо за произвеждане и поддържане на използвания уред. Това е много нелогично нещо. Например когато помислиш за количеството на енергия за разораване на тази почва тук, обикновено си мислиш: "Ами, този човек ще трябва да изразходва много от енергията си." Не мислиш за количеството енергия, необходима за поддържането на устройството. Първо за създаването на използвания инструмент, в този случай, ръчно рало. И после – за поддържането му. И това е приблизително изчисление – взех тези двете тук. Това е около 6000 килокалории. И това е k. Това е килокалории за малко с. И едно нещо, което искам да подчертая, е, че една kcal е равно на 1 калория с главно С, което е същото нещо като 1000 калории с малко с. И говорихме за това в последното видео. Но когато хората говорят за калории от храна, те всъщност говорят за калория с главно С. Или можеш да кажеш, че говорят за килокалории. Един сладкиш, 200 калории – говорят за това тук. В класа си по химия, когато говориш за количеството енергия за повишаване температурата на един грам вода с един градус по Целзий, говориш за тези калории тук. Всички тези числа в тази диаграма тук са или – можеш да гледаш на това или като тези единици, kcal, килокалории, или калории с главно С. Това са същите единици, които използвахме в последното видео. И това са числата, които познаваш от гледна точка на диетичните калории. Например 6000 калории е приблизително броят калории, който един типичен мъж ще изразходва за 3 дни. Това е за да го поддържа през тези 400 часа в случая с ръчното оране. И общото количество калории, които са нужни за разораването, делено на общия брой часове... Каквато част за продължителността на орането се използва тук, използваш тази част тук, за да въведеш тези 6000 калории. Но е не е нужно да казваме, поне за това оране, или за сценария с човека, или за този с воловете, това не е значително количество общо калории. Извършваш го или със силата на човека, или с тази на воловете, не използваш бензин. Не използваш петрол. Във всички тези сценарии ще приемем, че някой работи по 10 часа на ден. И това тук е мярка за колко усилено работи човекът. Тези числа тук ги изчислих приблизително. Те са малко по-различни от оригиналните числа в тази книга тук. Но казваме, че ако вървиш и в същото време използваш този ръчен плуг, това е много, много изтощителна дейност. Така че ще са нужни около 400 калории на час за извършване на този вид дейност. Правиш това 10 часа. Ще са нужни 4000 калории, за да правиш това 10 часа. И после приемаме, че има почивка. Че през останалата част на деня ще обикаляш наоколо и може би ще сготвиш, ще закусиш. Ще спиш. Приемаме, че за другите 14 часа от деня ще са нужни около 100 калории на час. Това е общият брой. Ако някой използва тази техника и работи общо 10 часа, толкова калории ще консумира през деня. И можеш да видиш, че това е най-интензивният труд. Изглежда в този сценарий ще консумират най-много калории на ден. Тези двете са най-слабо интензивни по отношение на труда. Стоиш си в трактор. Въпреки че това пак изисква повече калории от спането или гледането на телевизия. Това е броят калории, който ще консумират. Това тук – това е едно от интересните числа – въз основа на всички тези предположения, това са общите вложени човешки усилия в калории за извършване на тази задача, за разораване на този един хектар земя. Ето тук използваш 5400 калории на ден. Ако работиш 10 часа на ден и за това са нужни общо 400 часа, ще работиш 40 дни, 400 делено на 10. 40 дни по 5400 калории на ден. На един човек – само на човека... дори не мислим за 6000-те калории, нужни за поддържане на това рало – човекът ще изразходва 216 000 калории, за да разоре един хектар земя. И ако добавиш другите 6000 за самото рало – и можеш да поспориш какво трябва да е това число, но не е кой знае колко значимо в сравнение с това – получаваш общо около 222 000 калории. Когато разгледаш ситуацията с воловете, тук са нужни по-малко часове. И са нужни по-малко калории за всеки час. Този труд пак е интензивен, но не чак толкова интензивен, колкото при тази жена тук. Ежедневно се използват малко по-малко калории. Но тъй като правиш това само 6 цяло и 1/2 дни, 65 часа делено на 10, значително намаляваш броя калории, общия брой калории, които човекът трябва да вложи в задачата. Но се използва и друга енергия. Сега, изведнъж, се намесват воловете. Ако приемеш, че всеки вол консумира около 20 000 калории на ден... Имаш два вола, 40 000 калории на ден, само за да нахраниш воловете. И ще правиш това за 6 цяло и 1/2 дни, 65 делено на 10, воловете ще консумират 260 000 калории, за да извършат тази задача. Тоест общата вложена енергия тук се е увеличила. Това тук е интересен феномен. Вложението от страна на човека, докато технологията става все по-добра и по-добра, значително намалява. От 216 000 до 33 000 – и ще видим, че с трактора намалява още повече. Но общата енергия, ако включиш количеството енергия, което воловете трябва да вложат, или ако включиш количеството енергия поради бензина, което трябва да се използва за трактора, общото количество енергия за разораване на полето се увеличава. Но човешката енергия намалява значително. Последното нещо, което искам да подчертая – и тук числата ми значително се различават от оригиналното проучване тук, оригиналните приблизителни изчисления – е вложената енергия в тракторите. Ако потърсиш това, можеш да го потърсиш в Гугъл, техните числа тук са много по-големи. Но аз направих малко проучване. И изглежда при повечето двигатели с вътрешно горене или превозни средства, приблизително 20% от общата енергия, която се използва в горивото, 20% от тази енергия се използва за производството и поддръжката на това превозно средство. Така че тук казахме, че за трактор със 6 конски сили – използвах техните числа – където ще трябва да използваш 25 часа за задачата, той ще използва толкова бензин, като приемем, че използва 23,5 литра бензин за 25-те часа. И после взех 20% от това число, за да кажа, че толкова енергия трябва да се използва за поддържане на това превозно средство през това количество време. И ако помислиш каква част от живота на превозното средство представляват тези 25 часа, тази част по общото количество енергия, необходимо за постигане на това... Помни, тези неща са направени от метал. Трябвало е да се направят в пещи. Производството на едно превозно средство изисква много енергия. Това тук е 20%. И просто използвам това предположение за повечето бензинови или горивни превозни средства. Че 20% от общия разход на енергия през живота на това превозно средство са приблизително равни на количеството енергия, използвано за производството на това превозно средство. Но във всеки случай идваш чак дотук. Човекът трябва да изразходва по-малко калории на ден, защото седи в превозното средство. Изразходва по-малко калории на ден. И общото вложение от страна на човека тук за трактора от 6 конски сили – ще са нужни 2,5 дни – 25 часа при 10 часа на ден – това ще е 8500 калории. Но, разбира се, използва се бензин и имаш някакво приблизително изчисление за количеството енергия, използвана за производството на този трактор. И после взимаш частта върху тези 25 часа. Не взимаш целия живот на този трактор с 6 конски сили. За производство на трактор с 6 конски сили, това число ще е много, много по-голямо, ако говориш за общото количество енергия. Просто взимаме малка част от живота на превозното средство, което използваме тук. Същото е и при трактора с 50 конски сили. Но както и да погледнеш това, човекът – и това е много интересно. Хората преминават от човешка мощност чак до трактор с 50 конски сили и получаваш коефициент от почти 200 подобрение по отношение на това колко енергия трябва да бъде вложена от човека за разораване на тази земя. Но получаваш общо увеличение, ако вземеш предвид неща като бензина и, определено, количеството енергия за производството на тази машина. Надявам се, че това ти беше интересно. Това е нещо, за което не се замисляш много – колко енергия трябва да се вложи. И често мислим само за вложената човешка енергия. Но не мислим за вложената от други неща енергия, например от воловете.