Considere un sistema mágico que sigue el modelo de Eragon; "Hacerlo por arte de magia requiere tanta energía (biológica) como hacerlo de forma mundana".
En Eragon, la energía mágica se puede extraer de otros seres vivos además del taumaturgo. Gracias a preguntas como ¿ Cuánto puede levantar un mago si está limitado por la energía de su propio cuerpo? , Magia y física con la potencia humana y ¿Cómo pueden los magos hacer cosas tan poderosas con el metabolismo humano puro? , tenemos una idea general de cuánta energía pueden aportar los animales (incluidos los humanos) para este propósito.
¿Qué pasa con las plantas? Se dice que Eragon también extrae magia de la hierba y los árboles y demás, pero ¿es esto realista? Si tuviera un "convertidor mágico" que pudiera conectarse a algunas plantas y convertir sin pérdidas su "energía" en electricidad (o lo que sea, en realidad; estoy usando electricidad porque es una forma en la que estamos acostumbrados a pensar en medibles energía), ¿cuántos vatios podría razonablemente esperar producir continuamente? (¿Si alguna?)
Dado que lo anterior es probablemente demasiado inespecífico, hablemos de números para algunos productores específicos:
Nota 1: está bien si este proceso (mientras está activo) impide el crecimiento de las plantas, pero no debería matarlas.
Nota 2: Encontré este artículo que, si hice bien los cálculos, parece afirmar que "un jardín de un metro cuadrado" puede generar alrededor de 3 vatios; es esto plausible? (Continúa diciendo que "15 metros cuadrados [...] serían suficientes para cargar un teléfono celular", lo cual no es impresionante).
Nota 3: para propósitos de comparación, un ser humano probablemente sea bueno para alrededor de 50-75W. Supongo que otros animales están al menos en ese estadio (¡ajustado por masa, obviamente!).
Tomemos una planta con vía fotosintética C4 en una zona tropical para hacer algunos cálculos rápidos.
La insolación promedio en una zona tropical es de ~400 vatios por metro cuadrado. La eficiencia fotosintética en wikipedia nos da una eficiencia real del 6% (no teórica) en la conversión de la energía solar de nuestro sol debido a muchos factores, como la cantidad de radiación solar que la fotosíntesis puede usar.
Esto nos da un promedio de 24 vatios por metro cuadrado al año convertidos en biomasa que puede ser utilizada por su catalizador mágico para trabajar. La eficiencia de su catalizador podría reducir esto aún más.
Tenga en cuenta que cuando habla de energía o trabajo, está hablando de Joules. Si está hablando de la velocidad a la que esta energía se convierte (utiliza o almacena), entonces está hablando de potencia o vatios.
Puede almacenar la energía producida por sus plantas, ya que ellas mismas lo hacen de todos modos como biomasa. No solo almacenarán 24 julios por vez, sino que seguirán almacenando hasta 24 julios por segundo. La energía máxima almacenada en la planta sería mayor que la velocidad a la que puede almacenarla. La velocidad a la que convierte la biomasa en trabajo mágico dependerá de su sistema mágico, incluida la eficiencia en la conversión y las condiciones que permiten convertir la biomasa.
¿Su biomasa necesita estar en contacto con un catalizador físico, o simplemente en una ubicación general dentro de la planta?
Dado que es mágico, su catalizador no tiene que actuar como un químico donde necesita hacer contacto con el reactivo para que funcione.
Literalmente, podría tener un órgano donde toda la energía almacenada como biomasa en su interior se convierta a la vez, en cuyo caso su tasa de conversión dependería solo de la cantidad de biomasa que puede poner allí a la vez y su densidad de energía y la eficiencia de la conversión de energía química a energía mágica.
Si, por ejemplo, puede almacenar 400 julios de biomasa en su motor de conversión, y su motor tarda un segundo completo en completar un ciclo de colocar la biomasa y convertirla, entonces puede decir con seguridad que puede convertir 400 vatios de energía hasta que se quede sin biomasa para convertir.
Si ese es el caso, podría configurar algo como un motor de combustión moderno donde la biomasa se bombea a un ritmo específico utilizando energía mágica producida por ciclos anteriores para inducir el bombeo continuo de biomasa y la conversión a más energía mágica. La velocidad a la que convierte la biomasa en magia dependería de cuánto bombee allí por ciclo. Pero la velocidad a la que se almacena la biomasa sería aproximadamente la misma que la calculada anteriormente dado que también proporciona los recursos necesarios para que sus plantas continúen con lo que hacen con la máxima eficiencia.
Realmente no es más impresionante que cargar tu teléfono con 15 metros cuadrados de césped. Lo cual, sinceramente, es bastante impresionante teniendo en cuenta que mi teléfono se carga por completo más rápido de lo que necesito para que necesite otra carga.
Tenga en cuenta que aún puede optar por convertir la biomasa al mismo ritmo que se produce, pero entonces, ¿por qué almacenar el exceso de energía? La planta consumirá el exceso manteniéndose con vida hasta que se agote, luego deberá reducir la velocidad de conversión o apagarla por completo para que pueda generar un excedente nuevamente.
Tengo un paquete de plástico con semillas de arroz que compré en una tienda general esta semana y planeo comerlas para el desayuno.
Afirman que cada 100 g de este arroz (una taza de café) proporciona a los seres humanos que consumen este producto 1415,1 kilojulios de energía. Si conseguimos convertir completamente esta energía en calor, y considerando que la capacidad calorífica específica del agua es igual a 4220 Joules por kg y 1 grado, podemos calentar 335 kg de agua por 1 grado centígrado, o calentar 3,35 kg de agua a partir de congelación hasta la temperatura de ebullición. 3,35 kg de agua sus 2 botellas grandes de cola de plástico.
Si tratamos de convertir completamente esta energía en energía cinética, nos permitirá hacer 1 kg de cuerpo (por ejemplo, un ladrillo) para lograr una velocidad de ~ 600 metros por segundo.
Si quemamos este arroz, probablemente podamos hervir un poco de agua también.
Entonces, supongo, las plantas no pueden almacenar tanta energía en ellas.
Entonces, para "Un árbol "promedio" de 10 m de altura", son aproximadamente 500 kg de leña. Con mi experiencia de senderismo, necesitas ~ 1-2 kg de leña para hervir 1 kg de agua. Entonces, un árbol puede dar fuerza vital para hervir suficiente agua para llenar el jacuzzi. Sus 500 ladrillos vuelan a 600 metros por segundo.
"Un arbusto/seto de aproximadamente 1 metro de alto/ancho". son 50 kg de leña, 25 botellas grandes de cola hervidas, 25 ladrillos volando a 600 metros por segundo.
Aquí hay un gráfico de densidad de energía . Esta es una cantidad de energía producida por kilogramo de reactivos. La gasolina que reacciona con el aire produce 13,3 megajulios por kilogramo. Y aquí hay números similares para digerir alimentos . Nota: kilojulios/gramo resulta ser lo mismo que megajulios/kilogramo (hay 1000 KJ por MJ y 1000 gramos por KG, por lo que la conversión se cancela).
En otras palabras, si te comieras las plantas, obtendrías más energía por unidad de masa que la que obtendría un automóvil quemando una cantidad equivalente de gasolina.
TL; DR: hay mucha más energía en la materia vegetal de lo que mucha gente piensa. Puede, con una cantidad relativamente baja de biomasa, generar fácilmente suficiente energía para hacer el equivalente a operar equipos de construcción pesados. O para generar explosiones sorprendentemente grandes: hay explosivos en esa lista de densidad de energía, y su densidad de energía es menor que la de los carbohidratos (es decir, la fruta).
De acuerdo con esta respuesta a una pregunta diferente:
En la Tierra, un árbol grande en promedio recolecta unas 200 calorías de energía en un día.
(¡Gracias, Dan! Esto también da la misma respuesta, pero podría ser de donde Dan obtuvo el número).
Eso es alrededor de 2,3 vatios-hora, o un poco mejor que una batería AAA (pero solo un poco mejor que la mitad de una batería AA); tal vez suficiente para hacer funcionar un teléfono celular con poca potencia con una carga modesta. Continuamente, eso funciona a una enorme décima de vatio. Apenas impresionante.
Un ser humano adulto, por otro lado, debería poder suministrar alrededor de 50 vatios. (Nuevamente, esto es continuo y trata de evitar alteraciones dietéticas radicales; los números para ráfagas cortas son mucho, mucho más altos). Como fuente de energía mágica, un humano adulto es aproximadamente igual a un bosque o varios cientos de árboles.
Si el usuario de la magia no quiere drenar totalmente (y por lo tanto, matar) las plantas, probablemente ni siquiera valga la pena molestarse con ellas.
Nolo
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mateo
Nolo
mateo
Nolo
Nolo
Nolo
dan hanson
Zwuwdz