Ce s-ar întâmpla dacă toate becurile din lume s-ar aprinde în același timp

Dacă toate becurile de pe Pământ s-ar aprinde simultan, rețelele electrice ar trebui să facă față unei creșteri bruște a cererii de energie. Nu ar urma însă un blackout global: lumea nu are o singură rețea electrică, iar sistemele naționale și regionale sunt capabile să se separe unele de altele. Efectul cel mai spectaculos ar putea fi văzut noaptea, când lumina artificială ar produce o creștere puternică a strălucirii cerului și ar face stelele mult mai greu de observat.

Cererea de energie crește brusc dacă sunt aprinse toate becurile deodată. Foto Washington Technology

Imaginea pare desprinsă dintr-un film: într-o singură secundă, fiecare bec din fiecare casă, birou, magazin, fabrică și stradă se aprinde. Miliarde de surse de lumină încep să consume energie în același timp, scrie sciencealert.com.  

Primul efect ar avea loc în rețelele electrice. Cererea de energie ar crește brusc, iar producătorii de electricitate ar trebui să reacționeze rapid pentru a menține echilibrul sistemului.

Electricitatea are însă o particularitate esențială: producția și consumul trebuie menținute permanent în echilibru. Atunci când cineva aprinde un bec, acesta începe să consume energie din rețea, iar producătorii trebuie să furnizeze imediat energia necesară.

Dacă diferența dintre producție și consum devine prea mare, sistemul poate deveni instabil și pot apărea întreruperi de alimentare.

Rețelele electrice ar trebui să reacționeze aproape instantaneu

Operatorii sistemelor energetice urmăresc permanent consumul cu ajutorul senzorilor și al sistemelor informatice și ajustează producția în funcție de necesarul de energie.

În mod normal, consumul nu este constant. Oamenii folosesc cantități diferite de electricitate în funcție de oră, anotimp și condițiile meteorologice. Cererea poate fi mai mare în timpul verilor foarte calde, când funcționează aparatele de aer condiționat, sau în perioadele reci, când crește consumul pentru încălzire.

Aprinderea simultană a tuturor becurilor ar introduce însă o situație neobișnuită: o creștere foarte rapidă a cererii.

Nu toate centralele electrice pot reacționa în același mod la o asemenea schimbare.

Centralele pe cărbune și cele nucleare pot produce cantități mari de electricitate, însă reacționează mai lent la modificările bruște ale cererii. Dacă o astfel de centrală este oprită pentru mentenanță sau din cauza unei defecțiuni, repornirea ei poate dura mult timp.

Centralele pe gaze naturale pot răspunde mai rapid la modificările consumului și sunt folosite frecvent pentru acoperirea perioadelor în care cererea de electricitate crește puternic.

Sursele regenerabile au o altă limitare. Energia produsă de panourile solare și turbinele eoliene depinde de condițiile naturale, astfel că operatorii nu pot crește pur și simplu producția atunci când consumul explodează.

De ce nu s-ar opri însă toată planeta

Un asemenea scenariu nu ar însemna automat un blackout mondial.

Motivul este simplu: nu există o singură rețea electrică globală.

Majoritatea țărilor au propriile sisteme energetice sau sunt împărțite în mai multe rețele regionale. Unele dintre acestea sunt interconectate, astfel încât electricitatea poate fi transportată între țări și regiuni.

Aceste conexiuni pot fi însă separate rapid în cazul unei probleme majore.

Prin urmare, chiar dacă aprinderea simultană a tuturor becurilor ar provoca probleme în anumite zone, este foarte puțin probabil ca toate rețelele electrice ale lumii să se prăbușească în același timp.

Sistemele energetice sunt construite tocmai pentru a limita propagarea unor astfel de probleme.

Becurile moderne schimbă complet amploarea fenomenului

Un alt element important este tipul de bec folosit.

În ultimele două decenii, becurile LED au înlocuit o mare parte dintre sistemele de iluminat mai vechi. LED-urile produc mai multă lumină folosind mai puțină energie decât becurile tradiționale.

Asta înseamnă că scenariul ar fi diferit astăzi față de perioada în care iluminatul mondial se baza într-o proporție mult mai mare pe becuri cu incandescență sau alte tehnologii mai puțin eficiente.

Potrivit Departamentului pentru Energie al Statelor Unite, utilizarea becurilor LED poate reduce semnificativ consumul de energie pentru iluminat, iar economiile se reflectă și în facturile gospodăriilor.

Prin urmare, aprinderea simultană a tuturor becurilor ar reprezenta o creștere bruscă a cererii de electricitate, dar consumul suplimentar nu ar fi la fel de mare ca într-un scenariu în care toate sursele de iluminat ar utiliza tehnologii vechi și ineficiente.

Problema nu ar fi doar în centralele electrice

Dacă toate luminile s-ar aprinde simultan, energia ar trebui să ajungă până la milioane de locuințe, clădiri comerciale și spații publice prin rețelele de transport și distribuție.

Sistemele electrice sunt dimensionate pentru niveluri ridicate de consum, dar o creștere simultană și extrem de rapidă reprezintă o situație diferită de variațiile obișnuite ale cererii.

Operatorii folosesc deja diferite instrumente pentru a gestiona aceste variații. Printre ele se află centralele capabile să își modifice rapid producția, dar și sistemele de stocare.

Bateriile de mari dimensiuni pot contribui la echilibrarea fluxurilor de energie atunci când cererea crește sau scade. Ele nu pot însă alimenta în prezent un oraș întreg pentru perioade lungi fără costuri foarte mari și fără să se descarce rapid.

Există și sisteme de stocare hidroelectrică prin pompare. În perioadele în care cererea este redusă, apa poate fi pompată către un rezervor situat la o altitudine mai mare. Atunci când cererea crește, apa este eliberată și trece prin turbine pentru a produce electricitate.

Cel mai vizibil efect ar fi pe cer

Dacă partea energetică ar putea fi gestionată, un alt efect ar deveni imediat vizibil.

Noaptea, milioane de surse suplimentare de lumină ar produce ceea ce astronomii numesc „sky glow”, strălucirea difuză a cerului deasupra orașelor.

Lumina artificială nu rămâne pur și simplu acolo unde este produsă. Ea se reflectă pe suprafețe precum clădiri, asfalt și beton și este împrăștiată de particulele și umezeala din atmosferă.

Rezultatul este o lumină difuză care face cerul nopții mai strălucitor.

Dacă toate luminile lumii s-ar aprinde simultan, această strălucire ar crește pentru o perioadă, iar contrastul dintre cer și obiectele cerești ar scădea. În orașe și în zonele puternic iluminate, numărul stelelor vizibile cu ochiul liber ar fi și mai mic.

Poluarea luminoasă este deja una dintre cauzele pentru care cerul nopții este greu de observat în apropierea marilor orașe.

Lumina artificială afectează și viețuitoarele

Problema iluminatului excesiv nu se limitează la astronomie.

Lumina artificială pe timpul nopții poate perturba ritmul natural de somn și veghe al oamenilor. În același timp, cercetările au arătat efecte asupra unor animale care folosesc lumina naturală pentru orientare.

Insectele pot fi atrase și dezorientate de sursele artificiale de lumină. Păsările migratoare pot fi atrase către zone urbane, iar pentru țestoasele marine lumina artificială poate interfera cu orientarea puilor către mare.

În cazul unui scenariu în care toate luminile lumii s-ar aprinde în același timp, aceste efecte nu ar reprezenta neapărat o schimbare permanentă, ci ar fi amplificate temporar de cantitatea neobișnuit de mare de lumină artificială.

Nu am rămâne fără electricitate la nivel mondial

Scenariul ar produce, cel mai probabil, o creștere bruscă a consumului și ar pune presiune pe operatorii rețelelor electrice. Unele sisteme ar putea întâmpina probleme dacă nu ar reuși să răspundă suficient de rapid.

Dar ideea unui singur blackout care să lase întreaga planetă fără electricitate nu corespunde modului în care este construit sistemul energetic mondial.

Rețelele sunt separate în sisteme naționale și regionale, unele dintre ele interconectate, dar capabile să funcționeze separat.

Iar faptul că o mare parte a iluminatului modern este realizat cu LED-uri reduce considerabil energia necesară pentru obținerea aceleiași cantități de lumină.

Dacă toate becurile s-ar aprinde simultan, problema cea mai spectaculoasă nu ar fi, așadar, faptul că planeta ar rămâne fără electricitate, ci combinația dintre o creștere bruscă a cererii de energie și o schimbare imediat vizibilă a nopții: mai multă lumină în orașe, mai multă strălucire pe cer și mai puține stele vizibile de la sol.