Săraca Topsy. Thomas Edison a ucis elefantul fost de circ, electrocutând animalul pentru a demonstra cât de periculos era curentul alternativ. Edison chiar a descris electrocutarea ca fiind „Westinghoused”, după numele companiei care promova AC. A fost apogeul Războiului Curenților, în care „diabolicul” Edison s-a luptat cu genialul Nikola Tesla. Este o bătălie pe care Edison a pierdut-o, și totul din cauza transformatoarelor, simple bobine de sârmă care puteau schimba tensiunea AC și au făcut posibilă transmiterea electricității pe distanțe lungi, eliberând puterea Cascadei Niagara. Cu toate acestea, pe termen lung, se pare că curentul continuu al lui Edison câștigă războiul.
Privește în jurul casei tale. Dacă ai, ca și mine, exilat becurile incandescente, ce funcționează cu curent alternativ așa cum iese din perete? În afara bucătăriei sau a spălătoriei, s-ar putea să ai un aspirator sau un uscător de păr. În rest, tot ce deții — de la computer la becuri și la sistemul audio — funcționează cu curent continuu. Există un „wall-wart” (alimentator de perete), o „cărămidă” sau un redresor în baza becului care convertește AC în DC, irosind energie și bani în acest proces. IKEA a fost amabilă să își pună dispozitivul într-un ambalaj transparent. Cât din costul lămpii de 20 USD acoperă transformatorul galben, condensatoarele și diodele din această mică componentă?
Trecerea de la AC la DC
Curentul alternativ avea sens odinioară; de aceea Edison a pierdut în fața lui Westinghouse în războaiele curenților. Curentul alternativ era ușor de transformat la tensiuni diferite, iar tensiunile mai înalte înseamnă că poți transporta mai multă putere pe distanțe mai lungi prin fire mai subțiri. Și aveam nevoie de multă putere pentru a alimenta acele becuri incandescente, care sunt de fapt mici cuptoare electrice ce transformau aproximativ 4% din energia utilizată în lumină vizibilă. Noile aparate electrocasnice care economiseau forța de muncă aveau motoare mici AC. Chiar și vechiul televizor consuma multă energie, pornind acele tuburi vidate și tunurile mari de electroni din tubul catodic. Toată acea putere poate fi periculoasă, așa că avem electricieni autorizați care trag zeci de circuite înapoi la întrerupătoare automate, toate cu un conductor suplimentar doar pentru împământare. Oh, și avem nevoie de prize la fiecare aproximativ 3.5 metri de-a lungul pereților pentru a nu fi necesare prelungitoare periculoase. Adunând totul, ai aproximativ 180 de kilograme de cupru într-o casă medie. La mină, este nevoie de o tonă de minereu de cupru pentru a obține 10 livre de cupru, deci este nevoie de aproximativ 36 de tone metrice de minereu (coincidență, greutatea unei case medii) pentru a obține cuprul necesar unei case. Aproximativ 40% din cuprul folosit în America este utilizat în clădirile și casele noastre. Există, de asemenea, îngrijorarea că ne apropiem de vârful producției de cupru (peak copper), cu o producție care ar atinge apogeul în jurul anului 2030.
Pentru ce? Pentru a fi transformat în curent continuu și alimentat prin fire subțiri, în cantități de miliamperi, pentru a funcționa computerele, radiourile cu ceas și becurile LED. Bormașina ta electrică este probabil fără fir și funcționează pe DC, iar dacă ai un Roomba, AC nici măcar nu-ți alimentează aspiratorul. Nu mai există niciun motiv întemeiat să ai cablare AC scumpă și periculoasă într-o casă sau un birou.
De fapt, în mediul de birou, mulți oameni lucrează pentru a scăpa de AC. EMerge Alliance promovează un standard DC de 24 de volți, conceput pentru a „reduce consumul de energie prin controale de ultimă generație și iluminat cu stare solidă”. Deoarece panourile solare produc DC și bateriile stochează DC, acesta va „facilita conectarea directă și utilizarea energiei din surse solare, eoliene sau alte surse de energie alternativă”. Alianța vizează și piața rezidențială. Președintele Brian Patterson spune într-un comunicat de presă:
Cablarea Casei Viitorului
Apoi, există noul standard de putere mare USB Power Delivery 4.0, care poate furniza 100 de wați. Toate acele „cărămizi” și cabluri de alimentare dispar pe măsură ce îți conectezi dispozitivele și obții atât alimentare, cât și date. Ai putea construi o casă inteligentă cu dispozitive interconectate care comunică între ele fără WiFi, mai puțin fiabil și mai puțin sigur, iar cablarea ta ar deveni coloana vertebrală a Internetului Lucrurilor (IoT).
Cablarea nu ar trebui să fie instalată de electricieni în interiorul pereților; ar putea fi lipită pe perete ca bandă adezivă și pur și simplu vopsită peste. Nu ar trebui să fie protejată împotriva copiilor; ar putea fi oriunde doreai. Și tot ce ai conecta la ea ar fi mai ieftin și mai fiabil, deoarece nu există transformator sau redresor care să transforme AC în DC de joasă tensiune — funcționează nativ.
Înapoi în bucătărie și spălătorie, ar trebui să existe fire mai groase pentru a transporta sarcinile necesare funcționării unui frigider sau a unui aparat de aer condiționat. Dar chiar și acestea pot fi mai eficiente funcționând pe DC, datorită Variatoarelor de Frecvență (VFD-uri). Conform Electric Power Research Institute,
Beneficiile Alimentării DC
EMerge Alliance susține că funcționarea pe DC poate reduce consumul de electricitate cu 20 la sută, pur și simplu pentru că totul funcționează nativ, fără acele alimentatoare de perete și redresoare care consumă energie. Adaugă economiile inițiale de la becurile LED mai ieftine și costul cablării casei, iar economiile devin mult mai mari.
Niciunul dintre aceste lucruri nu este nou pentru persoanele care locuiesc în afara rețelei (off-grid), în RV-uri sau pe bărci. Ele trăiesc într-o lume DC de ani de zile. Cu toate acestea, progresele în LED-uri și scăderea prețului energiei solare fac ca acest stil de viață să fie la fel de confortabil ca și traiul într-o casă conectată la rețea.
Doar aruncă panourile solare pe acoperiș și mașina electrică în garaj în mix, și atunci trăiești într-o lume DC fără niciun motiv să folosești AC — trăind pe propria ta mică micro-rețea unde îți generezi propria electricitate și o stochezi în mașină. Casa cu energie net-zero a viitorului va funcționa pe DC, și s-ar putea să conducem cu toții Edison în loc de Tesla.
