Можно ли работать на ноутбуке на пляже под солнцем? А звонить со смартфона во время грозы? Как глобальное потепление, с последствиями которого в этом году Беларусь столкнулась в полной мере, влияет на работу инженерно-технических устройств и сооружений и может ли привести к катастрофам? «Белсат» искал ответы на вопросы вместе с ученым-химиком, футурологом, экспертом по гражданской безопасности Сергеем Бесарабом.
При каких условиях может загореться смартфон?
Смартфон от высоких температур может перегреться и отказаться работать, говорит Сергей Бесараб:
«В них встроены температурные датчики, и в случае критического перегрева телефон вам сообщит. В таком состоянии устройство — смартфон или ноутбук — замедляется, у него снижается частота работы процессора, он может перейти в спящий режим».
У радиоэлектронной техники есть рекомендованный температурный режим, при превышении которого не гарантируется стабильная работа устройства. При перегревании начинается троттлинг процессора — динамическое снижение тактовой частоты.
«Надежность радиоэлектронных приборов экспоненциально снижается с ростом температуры», — отмечает ученый. Если перегрев продолжится, может начать плавиться припой, происходить короткие замыкания — «и на технике можно ставить крест», говорит Сергей Бесараб.
Пожара от перегревания полупроводниковых элементов — кремниевых чипов — не случится. Однако в смартфонах есть еще литиевые аккумуляторы, которые как раз и могут загореться.
«Литиевые аккумуляторы при высоких температурах быстро выходят из строя, ускоряется их старение. При 25°С емкость аккумулятора снижается на 85% через год. При 60°С такой уровень достигается уже спустя три месяца, — объясняет ученый. — Если человек оставил телефон черного цвета на улице под солнцем, и он нагрелся до 200°С, есть вероятность, что аккумулятор загорится, не говоря уже, что срок его работы сократится довольно серьезно».
Как защитить телефоны и ноутбуки от жары?
Ноутбуки более уязвимы к высоким температурам, отмечает собеседник:
«В ноутбуке больше металла, поэтому температура быстрее распространяется, чем в смартфоне, где много пластика, у которого меньшая теплопроводность. Кроме того, ноутбуки чаще красят в черный цвет, что также способствует нагреванию».
Чтобы избежать перегревания техники, специалист советует:
- приобрести док-станцию с принудительной вентиляцией — специальную подставку для охлаждения;
- в апреле—мае, пока жара еще не началась, почистить вентиляцию, смазать кулер, если он есть;
- избегать нагревания техники непосредственно солнечными лучами;
- наклеить на ноутбук специальную виниловую пленку серебристого или другого светлого цвета — она будет отражать солнечные лучи, особенно если устройство стоит в солнечном месте или вы много времени проводите с ним на улице;
- для черного смартфона — приобрести футляр белого или желтого цвета.
Как жара влияет на количество ДТП?
Очень высокие температуры изменяют структуру дорожного покрытия, плавят асфальт. В результате уменьшается сцепление шин с дорогой, становится более длинным тормозной путь. Но это более свойственно странам с тропическим климатом, отмечает Сергей Бесараб:
«Например, из Кувейта постоянно приходят новости, что там из-за жары »поплыли« дороги, тротуары, асфальт на них, потому что нагрелся до 100 °С. На паркингах плавятся пластиковые детали».
В странах средней полосы, в частности в Беларуси, жара влияет на движение транспорта прежде всего через человека как самое слабое звено цепи, отмечает ученый:
«Скорость реакции при увеличении температуры до 30 °С уменьшается на 30%. Снижается адекватность решений, случается термический, осмотический стресс, особенно если человек мало пьет. Организм на все это реагирует утомлением. В результате на 15—20% увеличивается количество ДТП».
Но есть и технические обстоятельства. При высокой температуре снижается эффективность гидравлической тормозной системы. Тормозная жидкость кипит при 200 °С. В обычных условиях такие цифры недостижимы.
«Но если эта жидкость редко изменяется, стареет, окисляется, в нее попадают кусочки металла, соли, выступающие в качестве условного катализатора старения, то точка кипения снижается. Старение тормозной жидкости снижает температуру кипения даже до 100 °С. Это сильно уменьшает эффективность работы тормозов и увеличивает тормозной путь», — объясняет Сергей Бесараб.
Наш собеседник не советует в сильную жару садиться за руль, в то время как «у нас все наоборот: как только жаркая погода — все куда-то едут».
Ученый напоминает неочевидные последствия жары в больших городах: случаи, когда »стеклянные« небоскребы выступают в роли линзы — фокусируют солнечный свет и могут им что-то поджечь.
«Помните, как в детстве мы зажигали линзами травинки и подобное? Один из самых известных примеров — небоскреб Walkie-Talkie в Лондоне. Он на расстоянии плавит пакеты, пластиковые ведра, лестничные перила в домах вокруг, зеркала в машинах, — рассказывает Бесараб. — Такое здание-линза есть в Лас-Вегасе — это отель Vdara. Он так фокусировал солнечные лучи, что людям в бассейнах поджигал волосы, обжигал спины, кому-то расплавил лифчик».
Может ли жара привести к аварии на АЭС?
По словам Сергея Бесараба, все сооружения в Беларуси не рассчитаны на глобальное потепление: существующие строительные и инженерные нормы не учитывают изменений климата, с которыми наша страна сталкивается.
«По старым нормам строится все, включая трансформаторы, ЛЭП, ТЭЦ. Поэтому не удивительно, когда при повышении температуры это все начинает перегреваться, вылетать и выгорать», — отмечает ученый.
Что касается атомных станций, их останавливали, например, во Франции в 2022 году во время сильной жары. Но не потому, что самим станциям угрожала опасность, а во избежание теплового загрязнения среды:
«Во время работы АЭС сбрасывают остатки тепла в окружающую среду. Чаще всего — в водоемы: реки, моря, охладительные пруды. АЭС, построенные у рек, используют прямоточное охлаждение: берут воду из реки, прогоняют через сооружения станции и сбрасывают уже немного нагретую воду в реку ниже по течению».
Чем вода холоднее, тем эффективнее работает АЭС. Если вода теплая, эффективность снижается, отмечает эксперт. Ничем другим такая ситуация атомной станции не грозит, в отличие от окружающей экосистемы:
«Во время жары АЭС увеличивают тепловое загрязнение. Эта тема пока недостаточно раскрыта экологами и учеными. Если в АЭС поступает уже довольно теплая вода, на выходе она еще более нагрета, что буквально «варит» рыбу, растения, меняет микроклимат и экологию. И это в дополнение к климатическим изменениям. Поэтому во время аномальной жары многие АЭС сбрасывают мощности или даже приостанавливают блоки, чтобы не перегревать рек».
Это меньше касается АЭС, построенных на берегу моря, или закрытого охлаждающего цикла, в которых тепло через градирни передается атмосфере, а не воде из реки, а остальное снова идет в контур охлаждения, поясняет ученый. К такому типу относится БелАЭС, которая, хотя и подпитывается из Вилии, однако берет меньший объем, чем нужен для прямоточного охлаждения.
«Но из-за глобального потепления сток Вилии уменьшается, и это в свою очередь может сделать технологически более сложным функционирование БелАЭС, — отмечает эксперт. — Настоящей же проблемой для АЭС может оказаться полное отсутствие воды, как это грозило Запорожской АЭС. Если, например, сток Вилии в целом исчезнет, могут начаться проблемы»
А что с электросетями?
Электросети страдают прежде всего из-за температурных аберраций и как результат — расширение материалов, объясняет ученый. И наибольшую роль здесь играет не сам нагрев, а амплитуда нагрев — охлаждение, особенно если она резкая.
«Это свойственно континентальному климату — жарко днем, а ночью температура падает. Тогда металлические конструкции сжимаются и так постепенно разрушаются, — говорит Сергей Бесараб. — Глобальное потепление в Беларуси будет проявляться именно в повышении климатической амплитудности, когда волны сильной жары будут чередоваться с волнами холода и осадками. И эти амплитуды будут воздействовать на нерассчитанные на них металлические конструкции, в том числе ЛЭП».
По словам собеседника, беларусские ЛЭП уязвимы к таким явлениям, потому что они старые и изношенные:
«Об этом говорили еще во время строительства АЭС, что нужны новые ЛЭП, а на них нет денег. Использование старых приведет к обрывам и увеличит затраты на ремонт».
Можно ли пользоваться техникой во время грозы?
Можно — на свой страх и риск, говорит ученый. В первую очередь опасность представляет статическое электричество. Даже дальний разряд молнии генерирует мощный ток в проводниках: особенно уязвимы здесь длинные кабели и антенны, но длинные проводники есть также в смартфонах.
«Раньше всегда кабель отключали от телевизора, и иногда в момент приближения грозы можно было увидеть искры из него, даже если молний еще как таковых не было видно, — отмечает эксперт. — Да, сбой электротехники случается одновременно с разрядом молнии. Но разряд может быть далеко от наблюдателя, незаметным, даже в облаке. Этот эффект может случиться задолго до настоящей грозы. Поэтому в деревнях говорили, что электроника сгорает перед грозой. На самом деле она сгорает, когда где-то в облаках образуется искра-молния, которую мы не всегда можем видеть».
Техника очень уязвима к статическому электричеству, отмечает ученый и приводит примеры, когда компьютер включается, если человек заходит в комнату, или перезагружается, когда человек поднимается из-за стола:
«У меня был пример: колонки пищали, когда я снимал свитер. В мире были случаи, когда жесткие диски начинали медленнее работать из-за человеческого крика или выходили из строя из-за определенной песни».
Хранитель и детектор статического заряда — это тачскрин в смартфоне, он очень чутко реагирует на изменение напряженности электрического или электростатического поля из-за грозы. Это может выражаться, например, в случайных включениях приложений.
Может ли молния попасть в смартфон?
Кроме статического электричества, есть и другая опасность — попадание молнии в ЛЭП.
«И это очень неприятная штука, — отмечает Сергей Бесараб. — Молния — это живая энергия. Это 5 гигаджоулей энергии, сжатой в десяток микросекунд. Мощность — до 500 тераватт. В то время как БелАЭС генерирует 1 гигаватт, то есть разница — полмиллиона раз. Если молния попадает в ЛЭП, то выжигает все на своем пути, пока не стечет в землю. В такие моменты в окрестных домах «выгорает» вся техника. Это может привести к пожарам. Поэтому люди устанавливают громоотводы, разрядники на трансформаторных подстанциях, крышах».
От молнии лучше всего защищают «старые дедовские плавкие предохранители» — керамические цилиндры с небольшими проводами, говорит ученый:
«Они используются с начала ХХ века и очень надежны. Если попадает молния, современный »автомат« не успевает сработать, он спекается в каплю металла. А старые предохранители успешно разрывают линию, и в результате дом защищен».
Попадание молнии непосредственно в технические устройства, те же смартфоны, маловероятно, уверяет Сергей Бесараб:
«Молния бьет туда, где накопился какой-то заряд. Поэтому говорят не прятаться под большими деревьями, так как на макушке собирается заряд. Если человек станет в поле, поднимет вверх смартфон, на нем соберется статическое электричество, то, конечно, молния туда пальнет. А в квартире, например, это исключено».
При пользовании смартфоном на улице во время грозы нужно помнить о статике, которая может привести к повреждению устройства, напоминает эксперт:
«Но вас это не убьет. Большая вероятность, что молния ударит в вышку сотовой связи, чем в человека, который ее использует, когда разговаривает».
Чтобы защитить себя и технику от молнии, Сергей Бесараб советует сделать следующее:
- купить датчик молнии — это схема со встроенным чипом, который регистрирует электромагнитный импульс от грозовой активности и рассчитывает расстояние от 1 до 40 километров, на котором есть вспышка, так можно самостоятельно видеть приближение бури и подготовиться;
- пользоваться онлайн-сервисами, указывающими, на каком расстоянии молнии, и их мощность;
- проконтролировать, стоят ли на ваших домах и электролиниях разрядники, работает ли (и в целом существует ли) достаточное заземление.
Комментарии