Беги хомяк, беги

Сколько потребуется хомяков, чтобы обеспечить ваш дом электричеством, и будет ли это дешевле, чем тепловая электростанция?
07.09.2018
Karl Smallwood

Джереми А. спрашивает: сколько хомяков, бегающих в колесе, потребовалось бы для обеспечения электроэнергией средней американской семьи? Будет ли это дешевле, чем уголь?

Вопрос о том, можно ли использовать хомяков для выработки электроэнергии, может показаться немного забавным, но мы можем вспомнить, что в своё время люди специально вывели отдельную породу собак, которые вращали вертела с мясом (мы уже писали об этом).

Начнём с того, что, по данным EIA (Energy Information Administration - независимое агентство в составе федеральной статистической системы США, ответственное за сбор, анализ и распространение информации об энергии и энергетике), среднее американское домохозяйство использует около 901 Киловатт-часа (кВтч) в месяц, для простоты подсчётов округлим до 900 кВтч. Один кВтч равен 3,6 мегаджоулей (МДж). То есть за месяц среднестатистическая американская семья потребляет 3240 МДж энергии. За год эта цифра составит 38880 МДж.

Понятно, что количество энергии, вырабатываемой одним хомяком, подсчитать немного сложнее. Однако, по приблизительным оценкам, нормальный бодрый хомяк во время бега в колесе вырабатывает около 0,5 Дж в секунду.

В году приблизительно 31540000 секунд (чуть больше или чуть меньше - зависит от того, будет ли год високосным). Таким образом, хомяк с бесконечной выносливостью и без потребности во сне может производить около 15770000 джоулей или 15,77 МДж в год. Это означает, что для снабжения электроэнергией среднестатистического американского дома в течение года потребуется 2465 хомяков.

Конечно, хомяков с бесконечной выносливостью и без потребности во сне не существует, так что же у нас получается с реальными хомяками?

По примерным оценкам, типичный хомяк бегает около 5% своего времени. Таким образом, наши 2465 хомяков вместо примерно 15,77 мегабайт в год дадут всего лишь около 0,8 МДж - если мы, конечно, не выведем какую-нибудь специальную породу суперэнергичных хомяков. Но пока её нет, будем исходить из того, что у нас есть в реальности.

Получается, что для полного обеспечения среднего американского дома в течение года нам потребуется подключить к электрогенераторам: 38880/0,8 = 48600 хомяков.

Дальше мы будем исходить из того, что продолжительность жизни хомяка в неволе составляет около 3 лет, а средняя продолжительность жизни американской семьи в одном доме - 13 лет (по данным Национальной ассоциации строителей домов США). Таким образом, вам понадобится более 210 тыс. хомяков (эта цифра с небольшим запасом, чтобы учесть пожилых хомяков и детёнышей).

Переходим ко второй части вопроса: будет ли получаемая с помощью хомяков электроэнергия дешевле, чем на ТЭЦ, которые топят углём?

Типичный хомяк стоит где-то от 4 до 20 долларов, в зависимости от породы, окраски и зоомагазина, в котором вы его покупаете. Таким образом, даже при цене в 4 доллара за 13 лет на покупку хомяков вам придётся затратить около 10 миллионов долларов.

Однако, учитывая, что у вас будет более чем достаточно хомяков, чтобы после покупки первой партии организовать их массовое воспроизводство, на самом деле вам это обойдётся значительно дешевле. Для справки: самка хомяка рожает в среднем 5 детёнышей, при этом беременность длится около 3 недель, и самка готова к повторному оплодотворению через 24 часа после родов.

Кроме того, как это свойственно многим видам животных и нашим политикам, самцы имеют тенденцию заниматься сексом с разными самками (если те им позволят). Так же необходимо учесть, что хомяки становятся половозрелыми в течение 4-6 недель.

Итак, если вы начнёте со 100 хомяков, среди которых будут значительно преобладать самки, и приобретёте их с хорошей оптовой скидкой (скажем, по 1-2 доллара за штуку), вы сможете за сравнительно небольшие деньги получить требуемые 50000 хомяков менее чем за 6 месяцев, и затем, регулируя рождаемость, поддерживать это количество.

Но мы не закончили, потому что здесь много дополнительных расходов. Начнём с того, что всем этим хомякам нужны клетки - а это дополнительные расходы, около 30 долларов за каждую клетку. Если вы хотите содержать хомяков в клетках по одному, вам понадобится около 50000 клеток - ещё минус 1,5 млн долларов из вашего кармана.

Предположим, что вы будете содержать по несколько хомяков в одной клетке (и не купите хомяков сирийской породы, которые при совместном проживании начинают убивать друг друга). Правда, при этом вам потребуется как-то контролировать их размножение, если только вы не планируете продавать лишних хомяков для получения дополнительной прибыли.

Однако в любом случае, чтобы соответствовать требованиям гуманного общества, каждому хомяку для его счастливой маленькой жизни требуется 0,2 кв. метра площади, а мы все знаем, что счастливый работник - хороший работник. Таким образом, если сажать хомяков по несколько штук в одну клетку, требуется покупать большие клетки (если вы не очень жестоки, и вас волнует не только собственный iPhone, но и те существа, которые его подзаряжают). В итоге выгода будет совсем небольшой.

Действительно, сэкономить на этой статье расходов можно только благодаря массовости заказа. Если вы позвоните в компанию по производству клеток для хомяков и скажете, что хотите разместить заказ на 50000 клеток, то мы уверены, что после того как сотрудники компании станцуют от счастья, они вам дадут хорошую скидку. К сожалению, мы так и не смогли выяснить какую, поскольку не нашли ни в одном каталоге скидки на 50000 клеток. Однако, основываясь на ценовой политике продавцов клеток для хомяков крупными партиями (при покупке сотен единиц за раз), нам кажется, что можно рассчитывать на цену $3-5 за одну клетку и сократить общую стоимость примерно до 200 тыс. долларов.

Но это ещё не все расходы. Хомяков нужно кормить. Пакета с кормом для хомяков весом 800 грамм хватает примерно на месяц, и при оптовой покупке он будет стоить около 5 долларов. (Если исходить из текущих оптовых цен на предварительно упакованные зерновые смеси для хомяков.)

Это означает, что питание 50000 хомяков будет вам стоить около 3 миллионов долларов в год.

Возможно, вы рассчитываете на какие-то правительственные субсидии, подобные тем, какие выделяются на угольную энергетику, но здесь есть одно обстоятельство. Дело в том, что в США на угольные электростанции приходится около 30% вырабатываемой в стране электроэнергии. Таким образом, если бы энергетические компании решили переключиться с угля на хомяков, то необходимый запас зерновых для прокорма 16 триллионов хомяков составил бы почти 160 млрд тонн. К сожалению, это больше, чем ежегодное мировое производство зерна, которое в настоящее время составляет около 2,7 млрд тонн в год.

Таким образом, заглядывая вперёд, мы можем с уверенностью сказать, что если часть населения и решит воспользоваться энергией хомяков, это никогда не разрастётся до огромных масштабов, а значит и рассчитывать на правительственные субсидии в эту отрасль не приходится.

Однако вернёмся к расчётам, исходя из масштабов одного дома. Учитывая массовость заказа и то, что он будет неизменным в течение многих лет, можно рассчитывать на дополнительные скидки. Если посмотреть, по какой цене за тонну американские зернохранилища продают нефасованное зерно, можно рассчитывать, что стоимость кормов сократится до 100 тыс. долларов в год.

И конечно, от хомяков в колесе не будет никакой пользы, если не подключено соответствующее электрооборудование. Во сколько оно обойдётся?

Требуемое количество электрогенераторов, которые могут вырабатывать 0,5 джоуля в секунду, работая на оборотах, соответствующих скорости вращения колеса хомяком, будет стоить около 300 тыс. долларов (без скидок). К сожалению, мы не смогли найти поставщика, который смог бы внятно ответить, какова будет скидка на поставку такого количества генераторов. Однако, исходя из скидок на более мелкие партии, можно надеется, что удастся цену сбить вдвое. Поэтому остановимся на цифре 150 тыс. долларов.

Но мы не закончили. Для вашей хомячковой электростанции потребуются значительные площади. Если учитывать размер маленькой клетки, площади для хранения кормов и то, что вы не хотите в сообществе хомяков получить кличку «Гитлер», вам потребуется около 10000 квадратных метров складских площадей. Однако площадь можно значительно сократить, если устанавливать клетки одна на другую.

Допустим, что вы установили клетки по 10 штук в высоту и оставили между рядами метровый проход. Точное количество требуемой площади частично будет зависеть от конструкции клеток и помещения, но давайте будем исходить из того, что с учётом проходов площадь составит около 2000 метров, добавим площади для хранения кормов и остановимся на помещении 2500 кв. метров.

Один из авторов этой статьи Карл Смолвуд связался с агентом по операциям с недвижимостью, имевшим дело с арендой подобных складов, чтобы выяснить цену. Ему ответили, что цену долгосрочной аренды можно обсудить, но сразу же прервали разговор, как только услышали о хомяках.

Итак, цена аренды осталась невыясненной, поэтому мы взяли за основу среднюю стоимость аренды больших складов - в США она составляет около 4,80 долларов за кв. фут в год (51,67 долларов за кв. метр). Таким образом, к сумме затрат следует прибавить порядка 130 тыс. долларов.

Остался один невыясненный вопрос: сколько раз в день хомяк испражняется? Точных ежедневных показателей у нас нет, но наблюдая за хомяком друга в течение нескольких часов, мы пришли к выводу, что делает он это порядка 20 раз.

Умножив это на количество хомяков, которыми вы владеете, приходим к выводу, что вам предстоит ежедневно убирать около 1 млн кучек помёта. Если каждая из них весит около грамма, то в день это составит около 1 тонны, и стоимость её уборки зависит от вашего подхода к делу.

Стоимость утилизации можно компенсировать тем, что смесь помёта с древесными стружками можно использовать для производства компоста. Кроме того, в сезоны, когда на компост нет спроса, можно использовать системы для сбора биогаза, подобные тем, которые были разработаны для коровников.

Для завершения расчёта основных потенциальных затрат необходимо учесть такие вопросы, как климат-контроль, древесная стружка для подсыпки в клетки, стоимость воды и зарплату смотрителей.

Возможно, вы сумеете (быстро и дёшево, по сравнению с другими расходами) суметь автоматизировать процессы подачи воды и кормов, поэтому на самом деле рабочие понадобятся только для чистки клеток.

Если исходить из того, что пишут счастливые обладатели хомяков на специализированных форумах, простые смертные затрачивают порядка 20 минут на еженедельную чистку клетки и несколько минут на разовые ежедневные уборки. Будем предполагать, что чистильщик-профессионал сделает это в два раза быстрее безо всякого вреда для хомячьего здоровья.

Таким образом, вам потребуется примерно 35000 человеко-часов в месяц, чтобы содержать клетки в чистоте, что, вероятно, и составит большую часть затрат на рабочую силу. Это будет чуть более 200 человек. Поскольку эта работа довольно низкоквалифицированная, мы будем исходить из средней зарплаты в «McDonald's» - и получим до 4 миллионов долларов в год... Конечно, вы всегда можете сэкономить, используя бесплатную армию из детей, которые утверждают, что хотят хомячка, и готовы о нём позаботиться, если им это позволят.

Возможно, что учитывая высокую стоимость затрат на взрослых рабочих, стоило бы вложить деньги в автоматизацию уборки. Но пока эту проблему решить никто не пытался - вероятно, из-за того, что детей необходимо приучать к ответственности.

Мы не можем даже примерно сказать, во сколько может обойтись автоматизация процесса уборки, поэтому оставим этот вопрос на ваше усмотрение.

Возвращаясь к необходимости ежедневно поить хомяков, мы можем сказать, что потребуется около 1000 литров в день. Учитывая, что цена воды в США составляет всего около 1,50 доллара США за 1000 галлонов (3780 литров), эти расходы столь незначительны, что ими можно пренебречь при расчётах.

Что касается древесной стружки, то чтобы сохранить хомяка здоровым, стружку, как уже отмечалось ранее, нужно менять примерно раз в неделю. Это будет стоить около 3,4 миллиона долларов в год. Однако при поиске мы обнаружили компанию, которая продает древесную стружку в тюках по полгрузовика, и она стоит в 50 раз дешевле, чем фасованная стружка для хомяков оптом. Поэтому расходы на стружку можно сократить, примерно до 60000 долларов в год.

Если говорить о климат-контроле, то здесь многое будет зависеть от того, в каком районе страны будет стоять ваша электростанция. Хотя в природе хомяки обитают в основном в степях и пустынях, самой оптимальной для них является температура 18-24 градусов по Цельсию, также как и для людей. Поэтому, чтобы не тратить на поддержание нужной температуры больше энергии, чем вырабатывают хомяки, желательно, чтобы ваш дом вместе с фермой находился в одном из районов с умеренно прохладным климатом.

Видите ли, дело в том, что ваша толпа хомяков будет сама по себе генерировать довольно много тепла, поэтому при приличной изоляции и наличии управляемой системы проветривания у вас будет сравнительно мало проблем с обогревом зимой. Вы даже можете использовать тёплый воздух с фермы для обогрева своего дома, если вас не смущает смесь запахов хомячьих испражнений и сосновой стружки.

С другой стороны, если вы живёте в регионе, где мягкое лето, вы можете летом открыть ферму и проветривать её естественным образом, поэтому летом у вас вообще не будет расходов.

Однако если вы выберите неправильную климатическую зону, это будет совсем другая история. Для справки: средняя стоимость отопления или охлаждения складских площадей в США составляет приблизительно 3 доллара за кв. метр в год, что для вашей площади составит 7,5 тыс. долларов.

И наконец, переходим к проводке. К счастью, вам не потребуются чрезмерно мощные кабели для передачи вырабатываемого электричества на какой-нибудь центральный блок управления. Даже с учётом большой протяжённости затраты на проводку составят лишь несколько тысяч долларов, что очень незначительно в сравнении с остальными расходами.

Конечно, помимо проводки потребуется и другое электрооборудование: аккумуляторы, распределительные щиты и т.д., но, даже учитывая стоимость самых дорогих из них, можно сказать, что это мало отразится на общей сумме расходов.

Таким образом, чтобы подвести итог стоимости электростанции на хомяках для обеспечения одного дома, с учётом всех приближений и допусков мы получим порядка 600 тыс. долларов в первый год (включая затраты на установку) и примерно от 250 до 300 тыс. долларов в год в дальнейшем. Плюс стоимость рабочей силы, которая будет зависеть от уровня автоматизации и которую вам ещё только предстоит придумать. Вероятно, это вам обойдётся от нескольких сотен тысяч до примерно 4 миллионов долларов в год.

А какова стоимость угля? Согласно «Энергетическому анализу» компании Lazard, цена угля, необходимого для обеспечения среднего американского дома электроэнергией без субсидий составляет примерно 1200 долларов, хотя отмечается, что при этом не были учтены побочные затраты на охрану окружающей среды и здоровье.

Но в любом случае, какую бы удачную породу хомяков вы не вывели, как бы безумно вы не сокращали расходы на инфраструктуру и не заставляли хомяков трудиться сверх меры, и даже если вам удастся выбить государственное субсидирование, электростанции на угле по-прежнему останутся доминирующими, несмотря на весь вред, наносимый ими окружающей среде.

Перевод: Дмитрий Оськин

Источник: Today I Found Out

Читайте другие наши материалы