—
—
Среднестатистический человек тратит (а значит и потребляет для восполнения энергетических затрат) в среднем около 2 500 килокалорий в сутки. В сутках 24 часа, поэтому среднее потребление составляет 104.17 килокалорий в час. В состоянии покоя потребление составляет примерно 60 — 70 килокалорий в час. При легкой активности расход возрастает до 100 — 150 килокалорий в час. А при интенсивных нагрузках может превышать 500 — 600 килокалорий в час и более. Таким образом, коридор потребления составляет около 60 — 600 килокалорий в час или 1 440 — 14 400 килокалорий в сутки. Нижняя граница — это состояние покоя в течении дня, верхняя граница — это состояние интенсивных нагрузок в течении дня. Обе границы условны и недостижимы, человек, конечно же, не находится в состоянии покоя или пиковых нагрузок в течении дня. Среднее потребление 2 500 килокалорий (104.17 килокалорий в час) находится ближе к нижней границе и практически на стыке бездействия и легкой активности (100 — 150 килокалорий в час). В месяц (30 дней) это будут средние 75 000 килокалорий. В год (365 дней) это будут средние 912 500 килокалорий.
Одна килокалория равна 4184 Дж. Если перевести затраты и потребление килокалорий в джоули, то среднестатистический человек потребляет 10 455 кДж в сутки. Среднее потребление в джоулях составляет 435.6 кДж в час. В состоянии покоя потребление составляет примерно 251 — 293 кДж в час. При легкой активности расход возрастает до 418 — 628 кДж в час. А при интенсивных нагрузках может превышать 2 092 — 2 510 кДж в час и более. Таким образом, коридор потребления составляет около 251 — 2 510 кДж в час или 6 025 — 60 250 кДж в сутки. Если в течении четырех часов человек находится при высоких нагрузках (10 040 кДж за четыре часа), а остальные время бездействует (5 860 кДж за 20 часов), то средними будут 662.5 кДж за 24 часа, это уровень легкой активности. Приблизительно так и получаются средние 10 455 кДж в сутки (435.6 кДж в час), которые находятся на стыке бездействия и легкой активности (418 — 628 кДж в час). В месяц (30 дней) это будут средние 313 800 кДж. В год (365 дней) это будут средние 3 817 900 кДж.
Если считать, что буханка весом 700 грамм содержит 830 кДж на 100 грамм продукта (5 810 кДж в целом), то в день для восполнения энергии в среднем нужно съедать около двух буханок в день (1.8 буханок) или 1.26 килограмм хлеба в день (37.8 килограмм хлеба в месяц и 459.9 килограмм хлеба в год). Для коридора 6 025 — 60 250 кДж в сутки это 1.04 — 10.37 буханок в день или 0.73 — 7.26 килограмм хлеба в день (21.9 — 217.8 килограмм хлеба в месяц и 266.45 — 2 649.9 килограмм хлеба в год). Несложно понять, почему в блокадном Ленинграде при норме 200 — 400 грамм хлеба в день люди пачками умирали от истощения. Потому что имели средние и интенсивные нагрузки при потреблении 1 660 — 3 320 кДж в сутки, что в три — семь раз ниже физиологической нормы, так долго не проживешь. Несмотря на предусмотренный разработчиками всего живого жир как способ аккумуляции энергии, энергию нельзя хранить, поэтому расходуемая энергия должна пополняться непрерывно, иначе человек закончит, как чухна из Ленинграда. Человек как машина мало чем отличается от машин, которые создает сам, и которым для работы тоже нужно постоянно заливать топливо в бак (кормить).
Тонна зерна содержит 3.5 млн. килокалорий, это около 3 500 килокалорий на килограмм. Для пропитания вместо 1.26 килограмм хлеба в день человеку было бы достаточно 0.7 килограмм зерна в день или 260.7 килограмм зерна в год. При урожайности 3 тонны зерна с гектара это 10.5 млн. килокалорий с гектара. Для пропитания при такой урожайности было бы достаточно 0.087 гектара. Тонна картофеля содержит около 0.8 млн. килокалорий, это 800 килокалорий на килограмм. Для пропитания человеку вместо 1.26 килограмм хлеба в день требовалось бы 3.125 килограмм картофеля в день или 1 140.6 килограмм картофеля в год. При урожайности 20 тонн картофеля с гектара это 16 млн. килокалорий с гектара. Для пропитания при такой урожайности было бы достаточно 0.057 гектара. Получается, что зерно интереснее хлеба, который пекут из зерна, т.к. его требовалось бы меньше (0.7 кг против 1.26 кг в сутки). Но если считать от земли, то картофель интереснее зерна в силу большей отдачи килокалорий с гектара (0.057 гектар картофеля против 0.087 гектар зерна).
В одной тонне сырой говядины содержится примерно от 1.3 до 2.7 миллиона килокалорий (1 300 — 2 700 килокалорий на килограмм). Для пропитания человеку понадобились бы 0.93 — 1.92 килограмм мяса в день или 339.45 — 700.8 килограмм мяса в год. Если считать, что выход мяса с коровы весом 500 — 600 килограмм составляет 350 — 450 килограмм, то человек на пропитание может обглодать одну — две коровы в год. В одной тонне обычного коровьего молока жирностью 3.2 — 3.5% содержится примерно 600 000 — 660 000 килокалорий (0.6 — 0.66 килокалорий на килограмм). Для энергетического пропитания нужны 3.79 — 4.17 килограмм молока в день или 1 383.35 — 1 522.05 килограмм в год. Если считать, что в среднем одна корова дает от 5 до 9.5 тонн молока в год, то одной молочной коровы хватит на 3.3 — 6.9 человек. Мясной хватит на 0.64 — 1.03 человек, поэтому молочная корова интереснее мясной, но по необходимой в день массе молоко проигрывает даже картофелю — 0.7 килограмм зерна в день, 1.26 килограмм хлеба в день, 0.93 — 1.92 килограмм мяса в день, 3.125 килограмм картофеля в день, 3.79 — 4.17 килограмм молока в день.
В одной тонне торфа содержится примерно 2.6 — 4.2 миллиона килокалорий, в зависимости от его вида, влажности и степени разложения. Воздушно-сухой торф дает около 2 900 — 3 000 килокалорий на килограмм, а торфяные брикеты — до 4 200 килокалорий на килограмм. Для пропитания человеку было бы достаточно 0.83 — 0.86 килограмм воздушно-сухого торфа в день. Или 0.6 килограмма торфяного брикета. Средняя тонна торфа энергетически эквивалентна тонне зерна, 0.96 — 3.2 тоннам мяса, 3.6 — 5.3 тоннам картофеля или 3.9 — 7 тоннам молока. В одной тонне каменного угля содержится в среднем около 5 000 — 7 000 килокалорий на килограмм, что зависит от марки и зольности угля. Высококачественный антрацит может давать до 8 500 килокалорий на килограмм, тогда как бурый уголь около 3 100 — 4 500 килокалорий на килограмм. Если бы человек питался углем, то вместо 1.26 килограмма хлеба ему было бы достаточно 0.36 — 0.5 килограмм угля в день. Или 0.29 килограмма высококачественного антрацита в день вместо 0.7 килограмм зерна. В крайнем случае подошли бы 0.56 — 0.81 килограмм бурого угля в день. Средняя тонна угля эквивалентна 1.43 — 2 тоннам зерна, 1.85 — 5.38 тоннам мяса, 6.25 — 8.75 тоннам картофеля или 7.6 — 11.7 тоннам молока.
В одной тонне сырой нефти содержится примерно 10*10^9 калорий (или 10 миллионов килокалорий), что соответствует удельной теплоте сгорания около 10 000 килокалорий на килограмм. Человеку в день хватало бы 0.25 килограмм сырой нефти вместо 1.26 килограмма хлеба. Тонна сырой нефти энергетически эквивалентна 2.86 тоннам зерна, 3.7 — 7.7 тоннам мяса, 12.5 тоннам картофеля или 15.2 — 16.7 тоннам молока. Урожай зерна эквивалентен тонне сырой нефти с гектара ежегодно, а урожай картофеля 1.6 тоннам сырой нефти с гектара. В одной тонне автомобильного бензина содержится примерно 10.5 — 10.6 миллионов килокалорий или около 44.4 ГДж энергии. Это значение может незначительно колебаться в зависимости от марки бензина и его плотности, но в среднем теплота сгорания составляет 10 600 килокалорий на килограмм топлива. И человеку хватало бы 0.24 килограмма такого топлива в день вместо 3.125 килограмм картофеля в день, 1.26 килограмм хлеба в день, 0.83 — 0.86 килограмм воздушно-сухого торфа в день, 0.7 килограмм зерна в день, 0.6 килограмм торфяного брикета в день, 0.36 — 0.5 килограмм угля в день и даже 0.29 килограмм высококачественного антрацита в день. Гектар зерна эквивалентен одной тонне автомобильного топлива, а гектар картофеля 1.5 тоннам автомобильного топлива.
В одной тонне чистого этилового спирта содержится примерно 7 100 000 килокалорий, а калорийность 100 грамм составляет около 710 килокалорий. Это пустые калории, которые не несут пищевой ценности, но несут ценность энергетическую, иначе не было бы алкоголиков. Человеку для существования достаточно 0.35 килограмма чистого этилового спирта в день или 127.75 килограмм чистого этилового спирта в год. С гектара борщевика можно получить до 25 тыс. литров биоэтанола или около 742.7 ГДж энергии (при урожайности, которая может достигать 25 тонн с гектара). Это 177.5 млн. килокалорий с гектара, что эквивалентно 221.9 тонн картофеля с гектара, 50.7 тонн зерна с гектара, 42.3 тонны торфяного брикета с гектара, 25.4 — 35.5 тонн угля с гектара или 17.75 тонн нефти с гектара (16.9 тонн автомобильного бензина с гектара). Для пропитания человеку хватило бы 0.005 гектар такого борщевика (против 0.057 гектар картофеля и 0.087 гектар зерна). А с одного гектара могло бы прокормиться 195.6 человек. Если считать, что в килограмме хлеба содержится 1 984 килокалории, то одна тонна чистого этилового спирта эквивалентна 3.58 тоннам хлеба, а один гектар борщевика эквивалентен 89.47 тоннам хлеба с гектара. Борщевик проигрывает нефти и бензину (0.35 килограмм против 0.24 — 0.25 килограмм), и даже высококачественному антрациту (0.35 килограмм против 0.29 килограмм). Но он выигрывает у молока (0.35 килограмм против 3.79 — 4.17 килограмм), картофеля (0.35 килограмм против 3.125 килограмм), хлеба (0.35 килограмм против 1.26 килограмм), мяса (0.35 килограмм против 0.93 — 1.92 килограмм) и даже зерна (0.35 килограмм против 0.7 килограмм). А еще он имеет выход с гектара выше зерна (177.5 млн. килокалорий против 10.5 млн. килокалорий), и даже картофеля (177.5 млн. килокалорий против 16 млн. килокалорий). Если один гектар борщевика эквивалентен 25.4 — 35.5 тонн угля или 17.75 тонн нефти, то 1 миллион гектар борщевика эквивалентен 25.4 — 35.5 миллионам тонн угля или 17.75 миллионам тонн нефти, что сопоставимо с промышленной добычей угля и нефти. Если 1 млн. гектар борщевика эквивалентен 16.9 млн. тонн автомобильного бензина, то это сопоставимо с потреблением топлива средней страны. Неудивительно, что в Федерашке борщевик отнесен к мусорным культурам.
Если мы выстроим в порядке убывание количество килокалорий на килограмм массы, то человеческая пища окажется в конце списка — 0.24 килограмма автомобильного бензина в день, 0.25 килограмм сырой нефти в день, 0.29 килограмма высококачественного антрацита в день, 0.35 килограмма чистого этилового спирта в день, 0.36 — 0.5 килограмм угля в день, 0.6 килограмма торфяного брикета в день, 0.56 — 0.81 килограмм бурого угля в день, 0.7 килограмм зерна в день, 0.83 — 0.86 килограмм воздушно-сухого торфа в день, 1.26 килограмм хлеба в день, 0.93 — 1.92 килограмм мяса в день, 3.125 килограмм картофеля в день, 3.79 — 4.17 килограмм молока в день. Исключением будет только торф, он проигрывает зерну, которое человек практически не ест. Из всех источников питания для своего существования человечество потребляет наименее энергоемкие источники килокалорий на килограмм массы. Человека как машину сложно отнести к энергетически эффективным. Если считать, что для пропитания человеку хватило бы 0.005 гектар борщевика против 0.057 гектар картофеля или 0.087 гектар зерна, то и сельское хозяйство также сложно отнести к энергетически эффективным. Эффективным существование человека делает лишь то, что для сбора зерновых или картофельных килокалорий нужно потратить гораздо меньше килокалорий, чем получается на выходе.
—
Мощность — это объем потребляемой энергии (в Дж или калориях) техническим устройством (машиной) в течении некоторого количества времени (мощность = энергия / время). В нашем случае человеческая мощность составляет 2 500 килокалорий или 10 455 кДж в сутки. Время измеряют в часах, мощность измеряется в лошадиных силах или киловаттах. Поэтому киловатты — это объем потребляемой энергии (в Дж или калориях) техническим устройством (машиной) в течении часа. Если речь идет о нескольких часах, то такое количество умножается на количество часов, в результате получаются киловатт·часы. Если считать, что одна килокалория в час равна 0.001163 киловатт, то 2 500 килокалорий в час дадут мощность 2.9075 кВт. Если человек затратит все 2 500 килокалорий в течении одного часа, то развиваемая мощность составит 2.9 кВт. Это не так уж и много. Для сравнения, некоторые машины имеют мощность, измеряемую сотнями мегаватт. И всего одна машина с мощностью 100 МВт заменяет в таком случае 34.5 тыс. человек.
Т.к. на пиковую мощность 2.9 кВт за час работы человек не выходит, то средние 435.6 кДж в час (104.17 килокалорий в час) — это 0.12 кВт или 0.16 лошадиных сил. В состоянии покоя 251 — 293 кДж в час (60 — 70 килокалорий в час) — это 0.07 — 0.08 кВт или 0.09 — 0.11 лошадиных сил. При легкой активности 418 — 628 кДж в час (100 — 150 килокалорий в час) — это 0.12 — 0.17 кВт или 0.16 — 0.24 лошадиных сил. А при интенсивных нагрузках 2 092 — 2 510 кДж в час и более (500 — 600 килокалорий в час и более) — это 0.58 — 0.7 кВт или 0.79 — 0.95 лошадиных сил. На пиковой мощности человек может выдавать одну единицу лошадиных сил или около 0.6 — 0.7 кВт, это уровень небольшого электродвигателя. Развиваемые мощности средние и в состоянии покоя (в режиме экономии энергии) будут еще меньше, что-то около 0.07 — 0.12 кВт. Если брать средние 435.6 кДж в час (104.17 килокалорий в час), то за 24 часа (сутки) потребления набегут 10 455 кДж в сутки (2 500 килокалорий в сутки). Если брать средние 0.12 кВт в час, то за 24 часа (сутки) потребления набегут 2.9 кВт·ч. За месяц (30 дней) это будут 87.2 кВт·ч, за год (365 дней) состоятся 1 061.3 кВт·ч. Для коридора 6 025 — 60 250 кДж в сутки это будет коридор 1.67 — 16.74 кВт·ч. В месяц это будет коридор 50.21 — 502.08 кВт·ч, в год 610.86 — 6 108.63 кВт·ч.
Источником пищевых киловатт является растительная и животная пища, источником пищи является пашня, поэтому пашня — это источник пищевых киловатт (средств к существованию). Как электростанция, например. Если считать нормой коридор 0.33 — 0.5 гектар пашни на человека (без учета пашни под технические культуры), то выход с одного гектара пашни в год должен составлять коридор 2.1 — 3.2 пищевых МВт·ч (1.83 — 2.74 млн. килокалорий), от которых можно запитать 2 — 3 человека. Если считать, что тонна зерна содержит 3.5 млн. килокалорий (пищевые 4.07 МВт·ч), то при урожайности 3 тонны зерна с гектара это пищевые 12.2 МВт·ч с гектара. Если считать, что тонна картофеля содержит около 0.8 млн. килокалорий (пищевые 0.93 МВт·ч), то при урожайности 20 тонн картофеля с гектара это пищевые 18.6 МВт·ч с гектара в год. Получившиеся цифры больше наблюдаемого коридора 2.1 — 3.2 пищевых МВт·ч, от которых можно запитать 2 — 3 человека. При среднем потреблении 1.06 МВт·ч в год один гектар зерна должен запитывать 11.5 человек вместо 2 — 3 человек, а один гектар картофеля должен запитывать 17.5 человек вместо 2 — 3 человек. И для сравнения, если считать, что с гектара борщевика может накапать 25 тонн биоэтанола, то это 206.29 МВт·ч с одного гектара. С миллиона гектар борщевика получатся 206.29 млрд. кВт·ч в год, что сопоставимо с мощностью пары атомных электростанций с несколькими энергоблоками. И несопоставимо с зерновыми 12.2 МВт·ч с гектара или картофельными 18.6 кВт·ч с гектара.
Если считать, что в одной тонне торфа содержится примерно 2.6 — 4.2 миллиона килокалорий, то это 3.02 — 4.88 МВт·ч с одной тонны. Воздушно-сухой торф дает около 2 900 — 3 000 килокалорий на килограмм, это 3.37 — 3.49 МВт·ч с одной тонны, а торфяные брикеты — до 4 200 килокалорий на килограмм, это 4.88 МВт·ч с одной тонны. В одной тонне каменного угля содержится в среднем около 5 000 — 7 000 килокалорий на килограмм, это 5.81 — 8.14 МВт·ч с одной тонны. Высококачественный антрацит может давать до 8 500 килокалорий на килограмм, это 9.88 МВт·ч с одной тонны, тогда как бурый уголь дает около 3 100 — 4 500 килокалорий на килограмм, это 3.6 — 5.23 МВт·ч с одной тонны. В одной тонне сырой нефти содержится примерно 10*10^9 калорий (или 10 миллионов килокалорий), что соответствует удельной теплоте сгорания около 10 000 килокалорий на килограмм. Это 11.62 МВт·ч с одной тонны. В одной тонне автомобильного бензина содержится примерно 10.5 — 10.6 миллионов килокалорий, это 12.2 — 12.3 МВт·ч с одной тонны. Для сравнения, тонна хлеба содержит 1.98 млн. килокалорий или 2.3 МВт·ч с одной тонны. Тонна хлеба по энергетической ценности проигрывает даже тонне торфа. В одной тонне чистого этилового спирта содержится примерно 7 100 000 килокалорий, это 8.25 МВт·ч с одной тонны. Вполне сопоставимо с качественным каменным углем.
—
В одной тонне сырой говядины содержится примерно от 1.3 до 2.7 миллиона килокалорий (1 300 — 2 700 килокалорий на килограмм). Тонна сырой говядины проигрывает всем — торфу (2.6 — 4.2 млн. килокалорий), воздушно-сухому торфу (2.9 — 3 млн. килокалорий), бурому углю (3.1 — 4.5 млн. килокалорий), зерну (3.5 млн. килокалорий), торфяному брикету (до 4.2 млн. килокалорий), каменному углю (5 — 7 млн. килокалорий), чистому этиловому спирту (7.1 млн. килокалорий), высококачественному антрациту (8.5 млн. килокалорий), сырой нефти (10 млн. килокалорий), тонне автомобильного бензина (10.5 — 10.6 млн. килокалорий). Кроме тонны молока (0.6 — 0.66 млн. килокалорий), картофеля (0.8 млн. килокалорий) и хлеба (1.98 млн. килокалорий). Дойной корове весом 550 — 600 килограмм в сутки необходимо 7 500 — 8 000 килокалорий или более 2.74 — 2.92 млн. килокалорий в год на поддержание жизни. Для сравнения, человек потребляет 912 500 килокалорий в год. Крупный рогатый скот ежедневно потребляет энергию, эквивалентную питанию 3 — 4 взрослых мужчин. На выработку 1 килограмма молока необходимо 712 килокалорий. В одной тонне обычного коровьего молока жирностью 3.2 — 3.5% содержится примерно 600 000 — 660 000 килокалорий. Это 600 — 660 килокалорий с килограмма за 712 килокалорий на выработку 1 килограмма молока. Молочный убыток составит 52 — 112 килокалорий с каждого килограмма молока. В среднем одна корова дает от 5 до 9.5 тонн молока в год, это 3 — 6.27 млн. килокалорий за 3.56 — 6.76 млн. килокалорий при чистом убытке 0.26 — 1.06 млн. килокалорий. Таким образом, одна корова с молоком обойдется в 6.12 — 9.68 млн. килокалорий на поддержание жизни и молоко в год при выходе молока на 3 — 6.27 млн. килокалорий в год и мяса (400 килограмм) на 0.52 — 1.08 млн. килокалорий в год. Чистый убыток от одной только коровы составит как минимум 2.33 — 2.6 млн. килокалорий в год, что эквивалентно минус 2.6 — 2.8 человек. И это только коровы без учета кур и пр.
—
Человек потребляет 912 500 килокалорий в год. Если считать, что тонна зерна содержит 3.5 млн. килокалорий, то при урожайности 3 тонны зерна с гектара это 10.5 млн. килокалорий с гектара в год. Это питание на 11.5 человек с гектара без учета затрат зерна на посев. Если считать, что тонна картофеля содержит около 0.8 млн. килокалорий, то при урожайности 20 тонн картофеля с гектара это пищевые 16 млн. килокалорий с гектара в год. Это питание на 17.5 человек с гектара без учета затрат картофеля на посев. Если бы человек мог питаться только зерном и картофелем, то один гектар пашни без учета затрат зерна и картофеля на посев мог бы прокормить 11.5 — 17.5 человек, а не 2 — 3 человека. Если учитывать посевную часть зерна и картофеля, сократив предполагаемые цифры на три человека, то получится коридор 8.5 — 14.5 человек на гектар пашни, а не 2 — 3 человека на гектар пашни, которые мы наблюдаем по статистике. Причина того, что у нас не сходится баланс, заключается в особенностях человеческой физиологии. Человеку нужны мясо, яйца, молоко, витамины и много что еще, потому что от одного только зерна и картофеля всего за полгода у него отвалятся зубы от цинги (недостатка витаминов). Источником перечисленного является в том числе и скот, который запитан от такой же пашни. Как следствие, большую часть энергопитания человек потребляет не напрямую, а транзитом через скот, который он кормит частью из зерновых 10.5 млн. килокалорий с гектара в год или картофельных 16 млн. килокалорий с гектара в год. Такое явление называется животноводством. Если считать, что мы можем получить с гектара коридор пищевых 10.5 — 16 млн. килокалорий, прокормив 2 — 3 человека на пищевые 1.8 — 2.7 млн. килокалорий, то можно оценить, насколько энергетически неэффективным является животноводство. Приблизительно 8.7 — 13.3 млн. килокалорий из общих 10.5 — 16 млн. килокалорий уходят на энергопитание не человека, а скота и птицы для человека. И один гектар, который мог бы прокормить десять человек хлебом и картофелем, кормит всего два — три человека с коровами, курами и пр. Человечество со своим энергетически нерентабельным животноводством все еще живо только лишь потому, что энергетическая неэффективность животноводства покрывается высокой энергетической эффективностью сельского хозяйства. Если один человек за 0.9 млн. килокалорий в год способен собрать урожай с одного гектара, получив на выходе 10.5 — 16 млн. килокалорий, то себестоимостью будут только его 0.9 млн. килокалорий в год, а 9.6 — 15.1 млн. килокалорий чистым доходом. Которые можно потратить на энергетически неэффективное животноводство.
—
Если считать, что корзина питания человека стоит 240 тыс. рублей в год (питаться на 20 тыс. рублей в месяц — уровень пищевого прожиточного минимума), то стоимость существования будет приблизительно равна 658 рублей в день. Если считать, что корзина питания содержит пищевые 1.06 МВт·ч в год, то один пищевой кВт·ч стоит приблизительно 226 рублей, а на один рубль можно купить 4.42 пищевые Вт·ч (0.0044 кВт·ч). Если считать, что среднестатистический человек тратит (а значит и потребляет для восполнения энергетических затрат) около 912 500 килокалорий в год, то одна пищевая килокалория стоит приблизительно 0.26 рублей, а на один рубль можно купить 3.8 пищевых килокалории. Если считать, что среднестатистический человек тратит (а значит и потребляет для восполнения энергетических затрат) около 3 817 900 кДж в год, то один пищевой килоджоуль стоит приблизительно 0.063 рублей, а на один рубль можно купить 15.9 пищевых килоджоулей. Тогда стоимость состояния покоя составит примерно 15.6 — 18.2 рублей в час. При легкой активности расход возрастет до 26 — 39 рублей в час. А при интенсивных нагрузках может превышать 130 — 156 рублей в час и более. Коридор потребления составит около 15.6 — 156 рублей в час, 374.4 — 3 744 рублей в сутки и 136 656 — 1 366 560 рублей в год. Обе границы условны и недостижимы. Средняя стоимость существования 658 рублей в день (27.4 рубля в час) находится ближе к нижней границе и практически на стыке бездействия и легкой активности.
—
Если человек будет питаться электрическими, а не пищевыми киловаттами, то при тарифе 5.5 рублей за киловатт·час для существования ему хватит приблизительно 16 рублей в день для подзарядки из розетки против 658 рублей в день для подзарядки со стола. Электрический киловатт при цене 5.5 рублей за киловатт стоит в 41.1 раз дешевле пищевого киловатта, равно как пищевой киловатт стоит в 41.1 раз дороже пищевого киловатта. Несложно понять, отчего и почему произошла индустриализация. Машина мощностью 100 МВт не только заменяет 34.5 тыс. человек, но и работа такой машины в 41.1 раз дешевле труда 34.5 тыс. человек. С другой стороны, на 658 рублей в день при тарифе 5.5 рублей за кВт·ч можно купить 119.6 электрических кВт·ч. В сутках 24 часа, поэтому мощность машины должна быть около 4.9 кВт. На такую мощность человек не выходит даже при пиковых нагрузках (0.58 — 0.7 кВт или 0.79 — 0.95 лошадиных сил). Машина, питающаяся электрическими киловаттами на 658 рублей в день, будет превосходить пиковые возможности человека в 7.1 — 8.6 раз. А при средних человеческих 0.12 кВт или 0.16 лошадиных сил будет мощнее в 41.5 раз за такие же деньги (658 рублей в день). Или будет дешевле в 41.1 раз за такое же энергопотребление (2.9 кВт·ч в день).
—
Если считать, что один кВт·ч стоит 5.5 рублей и содержит приблизительно 860 килокалорий, то одна электрическая килокалория стоит 0.006 рублей. А на один рубль можно купить 156.4 электрических килокалорий (0.18 кВт·ч). На прожиточные 658 рублей в день можно купить 118.44 электрических кВт·ч, что дает машину со средней мощностью 4.9 кВт. Если считать, что килограмм хлеба стоит 110 — 117 рублей (среднее 113.5 рублей) и содержит 1 984 килокалории (2.3 кВт·ч), то одна хлебная килокалория стоит в среднем около 0.057 рублей, а на один рубль можно купить 17.5 хлебных килокалорий (0.02 кВт·ч). Если считать, что человеку для пропитания достаточно 1.26 килограмм хлеба в день, то стоимость существования была бы в среднем около 143 рублей в день против прожиточных 658 рублей в день. На прожиточные 658 рублей в день можно купить 13.16 хлебных кВт·ч, что дает машину со средней мощностью 0.55 кВт, потребляющую 5.8 килограмм хлеба в сутки. Машина, питающаяся электричеством, будет в 9 раз мощнее машины, запитанной от хлеба, при одинаковом прожиточном минимуме. А при одинаковой мощности в 9 раз дороже. Как-то не очень выгодно по мощности и деньгам.
Если считать, что килограмм зерна стоит 12 — 17 рублей (среднее 14.5 рублей) и содержит около 3 500 килокалорий, то одна зерновая килокалория стоит в среднем 0.0041 рублей, а на один рубль можно купить 241.4 зерновых килокалорий (0.28 кВт·ч). Если считать, что человеку для пропитания достаточно 0.7 килограмм зерна в день, то стоимость существования была бы в среднем около 10.2 рублей в день против прожиточных 658 рублей в день. Это в полтора раза дешевле электрических киловатт (16 рублей в день), и в 14 раз дешевле хлебных киловатт (143 рублей в день). У электрических киловатт нет массы, но хлеб почти в два раза проигрывает зерну и по массе (1.26 килограмм хлеба в сутки против 0.7 килограмм зерна в сутки). На прожиточные 658 рублей в день можно купить 184.2 зерновых кВт·ч, что дает машину со средней мощностью 7.7 кВт, потребляющую 45.4 килограмма зерна в сутки (16.6 тонн зерна в год). Такая машина будет в полтора раза мощнее машины на электричестве (4.9 кВт), и в 14 раз мощнее машины на хлебе (0.55 кВт) за одинаковые деньги. А при одинаковой мощности дешевле даже электрической. При урожайности 3 тонны зерна с гектара одной машине потребуются 5.5 гектар пашни, это норма для 11 — 16.5 человек.
Если считать, что килограмм картофеля стоит 15 — 40 рублей (среднее 27.5 рубля) и содержит 800 килокалорий, то одна картофельная килокалория стоит в среднем 0.034 рублей, а на один рубль можно купить средние 29.1 килокалорий (0.034 кВт·ч). Если считать, что человеку для пропитания достаточно 3.125 килограмм картофеля в день, то стоимость существования была бы в среднем около 85.9 рублей в день против прожиточных 658 рублей в день. Питаться картофелем в 8.5 раз дороже, чем зерном, но в полтора раза дешевле, чем хлебом. С гектара можно собрать 16 млн. картофельных килокалорий против 10.5 млн. зерновых килокалорий (картофельные 544 тыс. рублей с гектара против зерновых 44.5 тыс. рублей с гектара), здесь картофель и вовсе в 12 раз дороже зерна. На прожиточные 658 рублей в день можно купить средние 22.4 картофельных кВт·ч, что дает машину со средней мощностью 0.9 кВт, потребляющую 24 килограмма картофеля в сутки (8.8 тонн картофеля в год). Машина на картофеле будет почти в два раза мощнее машины на хлебе за одинаковые деньги, и почти в два раза дешевле при одинаковой мощности. При урожайности 20 тонн картофеля с гектара одной машине потребуются 0.44 гектар пашни, это норма для 1 — 2 человек.
Если считать, что килограмм мяса стоит 150 — 700 рублей (среднее 425 рублей) и содержит 1 300 — 2 700 килокалорий (среднее 2 000 килокалорий), то одна мясная килокалория стоит в среднем 0.21 рублей, а на один рубль можно купить средние 4.7 мясных килокалорий (0.0055 кВт·ч). Если считать, что человеку для пропитания достаточно 0.93 — 1.92 килограмм мяса в день (среднее 1.43 килограмма мяса в день), то стоимость существования была бы в среднем около 607.75 рублей в день против прожиточных 658 рублей в день. Питаться мясом безумно дорого относительно дорогого хлеба (среднее 143 рублей), а человеку относительно прожиточного минимума 658 рублей в сутки практически невозможно. На прожиточные 658 рублей в день можно купить средние 3.6 мясных кВт·ч, что дает машину со средней мощностью 0.15 кВт, потребляющую 1.55 килограмма мяса в сутки (0.565 тонн мяса в год). Ненамного мощнее человеческих средних 0.12 кВт, которые очень дорогие для человека по средней цене 607.75 рублей за килограмм мяса. Поэтому машина, питающаяся мясом, будет нерентабельна, слишком дорого и не слишком мощно.
Если считать, что килограмм молока стоит 35 — 50 рублей (среднее 42.5 рубля) и содержит 600 — 660 килокалорий (среднее 630 килокалорий), то одна молочная килокалория стоит в среднем около 0.067 рублей, а на один рубль можно купить средние 14.8 молочных килокалорий (0.017 кВт·ч). Если считать, что человеку для пропитания достаточно 3.79 — 4.17 килограмм молока в день (среднее 3.98 килограмма молока в день), то стоимость существования была бы в среднем около 169.15 рублей в день против прожиточных 658 рублей в день. Дороже хлеба (среднее 143 рубля). На прожиточные 658 рублей в день можно купить средние 11.19 молочных кВт·ч, что дает машину со средней мощностью 0.47 кВт, потребляющую 15.5 килограмма молока в сутки (5.66 тонн молока в год). Если в среднем одна корова дает от 5 до 9.5 тонн молока в год, то от одной коровы можно запитать 1 — 2 молочные машины против 3.3 — 6.9 человек, запитанных от коровы.
Итого, зерновая килокалория стоит 0.0041 рублей, электрическая килокалория стоит 0.006 рублей, картофельная килокалория стоит 0.034 рублей, хлебная килокалория стоит 0.057 рублей, молочная килокалория стоит 0.067 рублей, мясная килокалория стоит 0.21 рублей. При равном потреблении средних человеческих 2.9 кВт·ч машины будут обходиться в среднем в день зерновая — 10.2 рублей, электрическая — 16 рублей, картофельная — 85.9 рублей, хлебная — 143 рублей, молочная — 169.15 рублей, мясная — 607.75 рублей. Человек обходится в среднем в 658 рублей в день и развивает мощность средние 0.12 кВт. За такие же деньги машины могут развивать средние мощности зерновая — 7.7 кВт, электрическая — 4.9 кВт, картофельная — 0.9 кВт, хлебная — 0.55 кВт, молочная — 0.47 кВт, мясная — 0.15 кВт. Машина на зерне самая интересная, самая высокая мощность или самая дешевая. Электрическая дороже на шесть рублей в день или менее мощная. Но даже картофельная машина при равной стоимости будет всего в 7.5 раз мощнее человека (или в 7.5 раз дешевле). Для сравнения, электрическая в 41 раз мощнее (или дешевле), зерновая в 64 раза мощнее (или дешевле). Мясная машина самая неинтересная, низкая мощность и очень дорого.
—
Если считать, что килограмм торфа стоит 0.8 — 2.5 рублей (среднее 1.65 рублей) и содержит 2 600 — 4 200 килокалорий (среднее 3 400 килокалорий), то одна торфяная килокалория стоит 0.0005 рублей, а на один рубль можно купить 2 061 торфяных килокалорий (2.39 кВт·ч). Если считать, что человеку для пропитания достаточно 0.85 килограмм торфа в день, то стоимость существования была бы около 1.4 рублей в день. Это почти в десять раз дешевле зерновой машины (10.2 рублей) при равной мощности. На прожиточные 658 рублей в день можно купить средние 1 572.6 торфяных кВт·ч, что дает машину со средней мощностью 65.5 кВт, потребляющую 398.8 килограмм торфа в сутки (145.558 тонн торфа в год).
Если считать, что килограмм торфяного брикета стоит 4 — 8 рублей (среднее 6 рублей) и содержит до 4 200 килокалорий, то одна килокалория торфяного брикета стоит 0.0014 рублей, а на один рубль можно купить 700 килокалорий торфяного брикета (0.81 кВт·ч). В этом случае стоимость существования составила бы около 3.57 рублей в день, что в три раза дешевле зерновой машины. На прожиточные 658 рублей в день можно купить средние 535.3 торфобрикетных кВт·ч, что дает машину со средней мощностью 22.3 кВт, потребляющую 109.7 килограмм торфяного брикета в сутки (40.028 тонн торфяного брикета в год).
Если считать, что килограмм угля стоит 5.5 — 7.5 рублей (среднее 6.5 рублей) и содержит 5 000 — 7 000 килокалорий (среднее 6 000 килокалорий), то одна угольная килокалория стоит 0.0011 рублей, а на один рубль можно купить 923 угольных килокалорий (1.07 кВт·ч). Если считать, что человеку для пропитания достаточно 0.43 килограмм угля в день, то стоимость существования была бы около 2.8 рублей в день. Дешевле, чем торфяной брикет. На прожиточные 658 рублей в день можно купить средние 704.06 угольных кВт·ч, что дает машину со средней мощностью 29.3 кВт, потребляющую 101.2 килограмм угля в сутки (36.949 тонн угля в год). Будучи мощнее торфобрикетной машины, угольная машина будет потреблять меньше торфобрикетной машины по массе.
Если считать, что килограмм высококачественного антрацита стоит 9 — 16.5 рублей (среднее 12.75 рублей) и содержит до 8 500 килокалорий, то одна килокалория высококачественного антрацита стоит 0.0015 рублей, а на один рубль можно купить 666.7 килокалорий высококачественного антрацита (0.775 кВт·ч). Если считать, что человеку для пропитания достаточно 0.29 килограмм высококачественного антрацита в день, то стоимость существования была бы около 3.7 рублей в день. На прожиточные 658 рублей в день можно купить средние 510 антрацитных кВт·ч, что дает машину со средней мощностью 21.25 кВт, потребляющую 51.6 килограмм высококачественного антрацита в сутки (18.837 тонн высококачественного антрацита в год). Имея мощность почти как у торфобрикетной машины, антрацитная машина потребляла бы почти в 6 раз меньше топлива. А при равной мощности стоила бы столько же в день, потому что стоимость торфобрикетной и антрацитной килокалорий практически одинаковы (0.0014 рублей против 0.0015 рублей), хотя килограмм антрацита в два раза калорийнее килограмма торфяного брикета.
Если считать, что килограмм сырой нефти стоит 27 — 30 рублей (среднее 28.5 рублей) и содержит 10 000 килокалорий, то одна нефтяная килокалория стоит 0.00285 рублей, а на один рубль можно купить 350.88 нефтяных килокалорий (0.408 кВт·ч). Если считать, что человеку для пропитания достаточно 0.25 килограмм сырой нефти в день, то стоимость существования была бы около 7.13 рублей в день. Дешевле зерновой (10.2 рублей), но не сказать, чтобы уж сильно. На прожиточные 658 рублей в день можно купить средние 268.46 нефтяных кВт·ч, что дает машину со средней мощностью 11.19 кВт, потребляющую 23.09 килограмм сырой нефти в сутки (8.427 тонн сырой нефти в год).
Если считать, что килограмм автомобильного бензина стоит 45 — 74 рублей (среднее 59.5 рублей) и содержит 10 500 — 10 600 килокалорий (среднее 10 550 килокалорий), то одна килокалория автомобильного бензина стоит 0.0056 рублей, а на один рубль можно купить 177.3 килокалорий автомобильного бензина (0.206 кВт·ч). Если считать, что человеку для пропитания достаточно 0.29 килограмм автомобильного бензина в день, то стоимость существования была бы около 17.26 рублей в день. На прожиточные 658 рублей в день можно купить средние 135.59 бензиновых кВт·ч, что дает машину со средней мощностью 5.65 кВт, потребляющую 11.06 килограмм автомобильного бензина в сутки (4.036 тонн автомобильного бензина в год). Это слабее зерновой машины (7.7 кВт), но мощнее электрической машины (4.9 кВт) за одинаковые деньги.
Если считать, что килограмм чистого этилового спирта стоит 100 — 650 рублей (среднее 375 рублей) и содержит примерно 7 100 килокалорий, то одна спиртовая килокалория стоит 0.053 рублей, а на один рубль можно купить 18.9 спиртовых килокалорий (0.022 кВт·ч). По цене практически как молоко (14.8 молочных килокалорий). Если считать, что человеку для пропитания достаточно 0.35 килограмм чистого этилового спирта в день, то стоимость существования была бы около 131.25 рублей в день. Картофельная диета стоит дешевле (85.9 рублей в день). На прожиточные 658 рублей в день можно купить средние 14.48 этиловых кВт·ч, что дает машину со средней мощностью 0.6 кВт, потребляющую 1.75 килограмм чистого этилового спирта в сутки (0.64 тонн чистого этилового спирта в год).
Итого, торфяная килокалория стоит 0.0005 рублей, угольная килокалория стоит 0.0011 рублей, килокалория торфяного брикета стоит 0.0014 рублей, килокалория высококачественного антрацита стоит 0.0015 рублей, нефтяная килокалория стоит 0.00285 рублей, килокалория автомобильного бензина стоит 0.0056 рублей, спиртовая килокалория стоит 0.053 рублей. При равном потреблении средних человеческих 2.9 кВт·ч машины будут обходиться в среднем в день торфяная — 1.4 рублей, угольная — 2.8 рублей, торфобрикетная — 3.57 рублей, антрацитовая — 3.7 рублей, нефтяная — 7.13 рублей, бензиновая — 17.26 рублей, спиртовая — 131.25 рублей. Человек обходится в среднем в 658 рублей в день и развивает мощность средние 0.12 кВт. За такие же деньги машины могут развивать средние мощности торфяная — 65.5 кВт, угольная — 29.3 кВт, торфобрикетная — 22.3 кВт, антрацитовая — 21.25 кВт, нефтяная — 11.19 кВт, бензиновая — 5.65 кВт, спиртовая — 0.6 кВт. Машина на торфе самая интересная, самая высокая мощность или самая дешевая. Уголь, брикеты, антрацит — это тоже интересно. Самая неинтересная машина — это спиртовая. По мощности она как хлебная и хуже картофельной, т.к. спирт очень дорогой по цене, хотя гораздо калорийнее. По калорийности он лучше торфа и угля (но не антрацита). И пока цена на килограмм чистого этилового спирта будет как на килограмм мяса, спиртовая машина не будет экономически обоснована. Но если считать, что с гектара пашни борщевика можно собрать 25 тонн биоэтанола (206.29 МВт·ч в год или 565.18 кВт·ч в сутки), то это общая мощность 23.55 кВт на гектар, 2 — 3 спиртовые машины (по аналогии 2 — 3 человека на пашню) на гектар будут иметь мощность 7.85 — 11.78 кВт каждая. При этом такие машины потребляли бы всего 22.8 — 34.3 килограмм чистого этилового спирта в сутки. Для сравнения, при урожайности 3 тонны зерна с гектара пищевые 12.2 МВт·ч с гектара дадут мощность зерна 1.39 кВт с гектара (против мощности борщевика 23.55 кВт на гектар). При урожайности 20 тонн картофеля с гектара пищевые 18.6 МВт·ч с гектара дадут мощность картофеля 2.12 кВт с гектара (против мощности борщевика 23.55 кВт на гектар).
—
Есть некоторая рентабельность машинного производства. Если на производство тонны муки необходимо 50 — 88 кВт·ч, то при средних человеческих 2.9 кВт·ч это 17.24 — 30.34 человек в сутки на тонну. Если для тонны хлебобулочных изделий необходимо 20 — 40 кВт·ч, то это 6.9 — 13.79 человек в сутки на тонну. И т.д. Если на тонну муки, например, затрачивается одинаковое количество киловатт·часов (50 — 88 кВт·ч), то можно заплатить машине 275 — 484 рублей за тонну при тарифе 5.5 рублей за электрический киловатт, или толпе 17.24 — 30.34 человек 11 344 — 19 964 рублей за тонну при тарифе 226 рублей за пищевой киловатт.
—