立即開始學習本課

TED talks, How much electricity does it take to power the world?

How much electricity does it take to power the world?

You flip a switch.

Coal burns in a furnace, which turns water into steam.

That steam spins a turbine, which activates a generator,

which pushes electrons through the wire.

This current propagates through hundreds of miles of electric cables

and arrives at your home.

All around the world, countless people are doing this every second— flipping a switch, plugging in, pressing an “on” button. So how much electricity does humanity need? The amount we collectively use is changing fast,

so to answer this question,

we need to know not just how much the world uses today, but how much we'll use in the future.

The first step is understanding how we measure electricity.

It's a little bit tricky.

A joule is a unit of energy,

but we usually don't measure electricity in just joules.

Instead, we measure it in watts.

Watts tell us how much energy, per second, it takes to power something. One joule per second equals one watt.

It takes about .1 watts to power a smart phone,

a thousand to power your house, a million for a small town,

and a billion for a mid-size city.

As of 2020, it takes 3 trillion watts to power the entire world.

But almost a billion people don't have access to reliable electricity.

As countries become more industrialized and more people join the grid,

electricity demand is expected to increase about 80% by 2050. That number isn't the complete picture.

We'll also have to use electricity in completely new ways.

Right now, we power a lot of things by burning fossil fuels,

emitting an unsustainable amount of greenhouse gases that contribute to global warming.

We'll have to eliminate these emissions entirely to ensure a sustainable future for humanity. The first step to doing so, for many industries,

is to switch from fossil fuels to electric power. We'll need to electrify cars,

switch buildings heated by natural gas furnaces to electric heat pumps,

and electrify the huge amount of heat used in industrial processes.

So all told, global electricity needs could triple by 2050.

We'll also need all that electricity to come from clean energy sources if it's going to solve the problems caused by fossil fuels. Today, only one third of the electricity we generate comes from clean sources.

Fossil fuels are cheap and convenient, easy to ship, and easy to turn into electricity on demand. So how can we close the gap?

Wind and solar power work great for places with lots of wind and sunshine,

but we can't store and ship sunlight or wind the way we can transport oil. To make full use of energy from these sources at other times or in other places, we'd have to store it in batteries

and improve our power grid infrastructure to transport it long distances.

Meanwhile, nuclear power plants use nuclear fission to generate carbon-free electricity.

Though still more expensive than plants that burn fossil fuels,

they can be built anywhere

and don't depend on intermittent energy sources like the sun or wind. Researchers are currently working to improve nuclear waste disposal and the safety of nuclear plants.

There's another possibility we've been trying to crack since the 1940s: nuclear fusion.

It involves smashing light atoms together, so they fuse,

and harnessing the energy this releases.

Accidents aren't a concern with nuclear fusion,

and it doesn't produce the long-lived radioactive waste fission does.

It also doesn't have the transport concerns associated with wind, solar, and other renewable energy sources. A major breakthrough here could revolutionize clean energy.

The same is true of nuclear fission, solar, and wind. Breakthroughs in any of these technologies, and especially in all of them together, can change the world:

not only helping us triple our electricity supply, but enabling us to sustain it.

How much electricity does it take to power the world? Wie viel Strom braucht man, um die Welt zu versorgen? ¿Cuánta electricidad se necesita para abastecer al mundo? Quelle est la quantité d'électricité nécessaire pour alimenter le monde ? 世界の電力を賄うのにどれだけの電力が必要なのか？ Ile energii elektrycznej potrzeba, aby zasilić świat? Quanta eletricidade é necessária para alimentar o mundo? Сколько электроэнергии требуется для питания всего мира? Dünyaya güç sağlamak için ne kadar elektrik gerekiyor? 为世界提供电力需要多少电力？

You flip a switch. |щелкнуть выключателем||переключатель |Giras un interruptor.||Interruptor Le das a un interruptor. Вы щелкаете выключателем. Ти натискаєш на перемикач.

Coal burns in a furnace, which turns water into steam. Уголь|горит|||печь|который|превращает||в| carvão|queima|||fornalha||||| El carbón arde en un horno, que convierte el agua en vapor. Уголь горит в печи, которая превращает воду в пар.

That steam spins a turbine, which activates a generator, ||gira||turbina||aciona||um gerador Этот пар вращает турбину, которая приводит в действие генератор,

which pushes electrons through the wire. |empurra|os elétrons|||

This current propagates through hundreds of miles of electric cables ||propaga|||||||cabos elétricos Deze stroom plant zich voort door honderden kilometers elektrische kabels Этот ток распространяется по сотням миль электрических кабелей.

and arrives at your home. |chega||| и прибывает к вам домой.

All around the world, countless people are doing this every second— Во всем мире бесчисленное количество людей делают это каждую секунду - flipping a switch, plugging in, pressing an “on” button. ligando|||ligando||pressionando||| щелчком переключателя, включением, нажатием кнопки «вкл». So how much electricity does humanity need? The amount we collectively use is changing fast, |||coletivamente|||| Сумма, которую мы коллективно используем, быстро меняется,

so to answer this question,

we need to know not just how much the world uses today, but how much we'll use in the future.

The first step is understanding how we measure electricity.

It's a little bit tricky. Это немного сложно.

A joule is a unit of energy, Een joule is een eenheid van energie,

but we usually don't measure electricity in just joules. |||||a eletricidade|||joules

Instead, we measure it in watts. |||||watts

Watts tell us how much energy, per second, it takes to power something. Ватты говорят нам, сколько энергии в секунду требуется для питания чего-либо. One joule per second equals one watt. |joule|||||

It takes about .1 watts to power a smart phone, Для питания смартфона требуется около 0,1 Вт,

a thousand to power your house, a million for a small town,

and a billion for a mid-size city.

As of 2020, it takes 3 trillion watts to power the entire world. A partir de||||||||||

But almost a billion people don't have access to reliable electricity. |||||||||eletricidade confiável|eletricidade confiável

As countries become more industrialized and more people join the grid, ||||||||||rede elétrica По мере того, как страны становятся более промышленно развитыми и все больше людей подключаются к сети,

electricity demand is expected to increase about 80% by 2050. ожидается, что к 2050 году спрос на электроэнергию вырастет примерно на 80%. That number isn't the complete picture. Это число не является полной картиной.

We'll also have to use electricity in completely new ways. Нам также придется использовать электричество совершенно по-новому.

Right now, we power a lot of things by burning fossil fuels, |||||||||||combustíveis fósse Прямо сейчас мы получаем много энергии, сжигая ископаемое топливо,

emitting an unsustainable amount of greenhouse gases |||||Treibhaus-| ||insustentável|||gases de efeito est| выброс недопустимо большого количества парниковых газов that contribute to global warming. |contribuem|||aquecimento global которые способствуют глобальному потеплению.

We'll have to eliminate these emissions entirely Нам придется полностью исключить эти выбросы to ensure a sustainable future for humanity. для обеспечения устойчивого будущего человечества. The first step to doing so, for many industries, Первым шагом к этому во многих отраслях является

is to switch from fossil fuels to electric power. заключается в переходе с ископаемого топлива на электроэнергию. We'll need to electrify cars, |||eletrificar| Нам нужно будет электрифицировать машины,

switch buildings heated by natural gas furnaces to electric heat pumps, ||||||fornos a gás|||| перевести здания, отапливаемые газовыми печами, на электрические тепловые насосы,

and electrify the huge amount of heat used in industrial processes. и электрифицировать огромное количество тепла, используемого в производственных процессах.

So all told, global electricity needs could triple by 2050. Таким образом, к 2050 году глобальные потребности в электроэнергии могут утроиться.

We'll also need all that electricity to come from clean energy sources |||||||||||fontes de energia if it's going to solve the problems caused by fossil fuels. если это решит проблемы, вызванные ископаемым топливом. Today, only one third of the electricity we generate comes from clean sources.

Fossil fuels are cheap and convenient, easy to ship, |||||praktisch||| and easy to turn into electricity on demand. и легко превратить в электричество по требованию. So how can we close the gap? ||||||brecha Итак, как мы можем сократить разрыв?

Wind and solar power work great for places with lots of wind and sunshine, ||solar||||||||||| Ветровая и солнечная энергия отлично подходят для мест с сильным ветром и солнечным светом.

but we can't store and ship sunlight or wind the way we can transport oil. но мы не можем хранить и доставлять солнечный свет или ветер так, как мы можем транспортировать нефть. To make full use of energy from these sources at other times or in other places, Чтобы в полной мере использовать энергию этих источников в другое время или в других местах, we'd have to store it in batteries нам пришлось бы хранить его в батареях

and improve our power grid infrastructure to transport it long distances. и улучшить нашу электросетевую инфраструктуру, чтобы транспортировать ее на большие расстояния.

Meanwhile, nuclear power plants use nuclear fission In der Zwischenzeit||||||Spaltung entretanto||||||fissão nuclear Inzwischen nutzen Kernkraftwerke Kernspaltung Между тем атомные электростанции используют ядерное деление to generate carbon-free electricity. um kohlenstofffreie Elektrizität zu erzeugen. для производства безуглеродной электроэнергии.

Though still more expensive than plants that burn fossil fuels, Obwohl|||||Pflanzen|||| Obwohl sie immer noch teurer sind als Anlagen, die fossile Brennstoffe verbrennen, Хотя все еще дороже, чем установки, сжигающие ископаемое топливо,

they can be built anywhere können sie überall gebaut werden они могут быть построены где угодно

and don't depend on intermittent energy sources like the sun or wind. ||||intermittierenden||||||| ||||intermitentes||||||| und sind nicht von intermittierenden Energiequellen wie Sonne oder Wind abhängig. и не зависеть от непостоянных источников энергии, таких как солнце или ветер. Researchers are currently working to improve nuclear waste disposal |||trabalhando||||resíduos nucleares|descarte de resíduos В настоящее время исследователи работают над улучшением утилизации ядерных отходов. and the safety of nuclear plants. и безопасность атомных станций.

There's another possibility we've been trying to crack since the 1940s: |||||||resolver||| Есть еще одна возможность, которую мы пытаемся раскрыть с 1940-х годов: nuclear fusion. |fusão nuclear термоядерная реакция.

It involves smashing light atoms together, so they fuse, ||fundindo||átomos leves|||| Consiste en hacer chocar átomos de luz para que se fusionen, Он включает в себя столкновение легких атомов вместе, чтобы они сливались,

and harnessing the energy this releases. |nutzend|||| |aproveitando||energia||libera |aprovechando||||libera и использование энергии, которую это высвобождает. та використання енергії, що виділяється.

Accidents aren't a concern with nuclear fusion, Аварии не имеют отношения к ядерному синтезу, Аварії не турбують ядерного синтезу,

and it doesn't produce the long-lived radioactive waste fission does. |||||||radioativa||| и он не производит деления долгоживущих радиоактивных отходов. і це не виробляє поділу довговічних радіоактивних відходів.

It also doesn't have the transport concerns Также нет проблем с транспортом associated with wind, solar, and other renewable energy sources. ||||||renovável|| связанные с ветром, солнцем и другими возобновляемыми источниками энергии. A major breakthrough here could revolutionize clean energy. |A-Dur|||||| ||avanço significativo|||revolucionar|| ||Avance importante||||| Главный прорыв в этой области может произвести революцию в чистой энергии.

The same is true of nuclear fission, solar, and wind. То же самое и с делением ядер, солнечной энергией и ветром. Breakthroughs in any of these technologies, avanços significativos||||| Прорыв в любой из этих технологий, and especially in all of them together, can change the world: и, особенно, все они вместе могут изменить мир:

not only helping us triple our electricity supply, не только помогая нам утроить электроснабжение, but enabling us to sustain it. |permitindo-nos|||sustentar| но позволяя нам выдерживать это.