Conversione da Wattora a Terajoule

Informazioni sul Wattora (Wh)

Il wattora è un’unità di energia pari all’energia fornita da un watt di potenza che scorre per un’ora, ossia esattamente 3600 joule. Il suo simbolo è Wh. È la moneta spicciola del chilowattora, usata ovunque le quantità di energia siano troppo modeste per esprimersi in migliaia.

Le batterie sono il suo territorio principale. La capacità di un portatile, di un telefono, di un utensile elettrico o di un altoparlante portatile si indica in wattora, ed è questa la cifra che conta nel confrontare apparecchi, perché unisce i due numeri di solito stampati su una cella. Una batteria indicata come 3000 milliamperora a 3,7 volt immagazzina circa 11 wattora, e il dato in amperora da solo non significa nulla senza la tensione.

La normativa aeronautica ha reso l’unità inaspettatamente pubblica. Le batterie al litio sopra i 100 wattora non possono essere portate nel bagaglio a mano senza consenso della compagnia, e oltre i 160 wattora sono del tutto vietate sugli aerei passeggeri. È per questo che le batterie di portatili e macchine fotografiche recano il dato stampato, e che i caricabatterie portatili sono progettati per restare appena sotto la soglia.

Anche la produzione di energia su piccola scala la usa. Un pannello solare di una lampada da giardino, un sensore che raccoglie energia dall’ambiente o una dinamo da bicicletta producono wattora al giorno e non chilowattora, e l’elettronica a basso consumo pensata per funzionare anni con una sola pila si preventiva in milliwattora.

L’unità condivide la critica rivolta al chilowattora: unisce un’unità coerente di potenza del SI a un’unità di tempo estranea al SI. In termini rigorosamente SI l’espressione corretta è 3600 joule, ossia 3,6 chilojoule, e la scrittura scientifica usa i joule. In tutto il resto vince il legame pratico con la potenza dell’apparecchio.

I sistemi di accumulo, dalla batteria domestica all’impianto di rete, salgono attraverso chilowattora e megawattora dallo stesso punto di partenza, sicché l’intera famiglia condivide un’unica aritmetica.

Vale la pena chiarire qui una confusione frequente. Le celle delle batterie sono di norma etichettate in ampere-ora o milliampere-ora, che misurano carica e non energia, e due celle con lo stesso valore in ampere-ora immagazzinano quantità assai diverse se le loro tensioni differiscono. Moltiplicare gli ampere-ora per la tensione nominale dà i wattora: una cella per telefono da 3000 milliampere-ora a 3,85 volt racchiude circa 11,6 wattora. Ecco perché i confronti di capacità fra apparecchi hanno senso solo in wattora, perché le compagnie aeree fissano i loro limiti in wattora, e perché una batteria portatile reclamizzata in milliampere-ora può rendere meno del suo numero una volta contate le proprie perdite di conversione.

Un wattora equivale a 3600 joule, a 0,001 chilowattora o a circa 0,86 chilocalorie.

Informazioni sul Terajoule (TJ)

Il terajoule è un’unità di energia pari a mille gigajoule, cioè 1 000 000 000 000 joule. Il suo simbolo è TJ. È l’unità con cui i paesi mettono a bilancio la propria energia, e compare assai più nelle statistiche ufficiali che in un catalogo di ingegneria, perché è tagliata sul consumo annuo di un comune e non di una macchina.

La contabilità energetica internazionale gira su di essa. L’Agenzia internazionale per l’energia pubblica i bilanci energetici nazionali in terajoule, e gli inventari dei gas serra presentati nel quadro climatico delle Nazioni Unite dichiarano il consumo di combustibili nella stessa unità. I fattori di emissione sono espressi di conseguenza: bruciare un terajoule di gas naturale libera circa 56 tonnellate di anidride carbonica, di gasolio circa 74 e di carbon fossile circa 95, il che trasforma ogni cifra di energia direttamente in una cifra di emissioni.

Anche la produzione si descrive qui. Un aerogeneratore da tre megawatt che lavori con un fattore di utilizzo realistico produce all’incirca 33 terajoule l’anno. Un solo carico di gas naturale liquefatto su una grande nave racchiude quasi 3800 terajoule, ed è per questo che una singola spedizione può coprire settimane di domanda di gas di un paese piccolo. Le batterie di rete, al contrario, si misurano ancora in frazioni di terajoule.

Anche l’energia distruttiva raggiunge questa scala. Una chilotonnellata di TNT vale esattamente 4,184 terajoule, sicché la bomba sganciata su Hiroshima liberò all’incirca 63 terajoule. Un terremoto di magnitudo cinque irradia circa due terajoule di energia sismica, e ogni gradino intero della scala moltiplica quella cifra per una trentina, il che rende un evento di magnitudo sette mille volte più grande di uno di magnitudo cinque.

L’unità segna inoltre un confine nel modo di parlare di energia. Al di sotto, le quantità appartengono a edifici, veicoli e apparecchi, e si discute di rendimenti. A questo livello e oltre, appartengono alla politica: importazioni di combustibili, meccanismi di sostegno, obiettivi di emissione, pianificazione della rete. Si misura la stessa fisica, ma il terajoule è il punto in cui il discorso smette di essere tecnico e diventa politico.

Sopra il terajoule la scala prosegue con il petajoule, usato per interi settori nazionali, e con l’exajoule, usato per i totali mondiali: il consumo mondiale di energia primaria supera i 600 exajoule l’anno. Rileggere quella scala verso il basso significa spostare la virgola di tre posti per volta.

Un terajoule equivale a 1 000 000 000 000 joule, a circa 277,8 megawattora o a circa 239 gigacalorie.