全世界还能用电多久?

根据国际能源署的数据,2018年全球用电总量达到了22.9万亿度,平均每天消耗约630亿度。这个巨大的数字表明人类对电力的依赖程度极高。如果我们把电能进行简单的物质等效换算,会发现全球一年的耗电量在质量上相当于约0.92吨物质完全转化成的能量,平均每天消耗的电能对应的质量仅为5斤左右。

以中国为例,2018年全社会用电总量为6.85万亿度,相当于550斤物质的能量等效值。这意味着在中国,一斤重物质转化成的电能只够用大约16小时。虽然中国用电量大,但从全球视角看,能源转换效率极高,只要技术允许,电的供应在理论上是无限且用不完的。

如果通过质能方程E=mc^2进行理论计算,取光速为3乘以10的8次方米每秒,一斤即0.5千克的物质如果完全转化为能量,其数值约为4.49乘以10的16次方焦耳。考虑到一度电等于3.6乘以10的6次方焦耳,那么一斤物质转化后的能量大约相当于124.72亿度电。

将一斤物质转化成的124.72亿度电与2018年全球总耗电量22.9万亿度进行对比,可以得出一个惊人的结论:仅仅依靠一斤物质的质量完全转化所产生的电能,就足够全世界人类连续使用大约4.8个小时。这说明如果未来能掌握反物质湮灭等技术,能源问题将迎刃而解。

只要发电厂能够保持正常运转,并且持续消耗煤炭、石油等化石燃料,或者利用风能、水能和太阳能等可再生能源,人类的用电需求就可以得到满足。因为电本质上是由其他形式的能源转换而来的二次能源,只要一次能源存在且发电设备工作,电就不会枯竭,人类的用电过程也就不会停止。