Kedengarannya seperti peretasan terhebat. Siapa yang tidak mau membayar nol dolar untuk pendinginan? Konsepnya sederhana di atas kertas. Anda menggali lubang. Anda melapisinya dengan isolasi. Anda melilitkan tabung tembaga di bagian bawah. Anda memompa air dingin dari lubang itu melalui radiator dalam ruangan standar. Sebuah pompa kecil melakukan pekerjaan berat. Tidak ada kompresor. Tanpa Freon. Hanya air dingin yang bersirkulasi.
Matematika sepertinya mendukung mimpi itu. Tapi hanya sampai Anda melihat banyaknya ilmu fisika yang terlibat.
Biaya Fisika yang Sebenarnya
Mari kita lihat angka-angka untuk rumah pada umumnya di pinggiran kota. Kami mengasumsikan sistem standar 5 ton. Itu berarti 60.000 British thermal unit (BTU) per jam. Anda menjalankannya selama 12 jam sehari. Anda melakukan ini selama tiga bulan selama puncak musim panas.
Total kebutuhan energi sebesar 64,8 juta BTU.
Bahkan dengan asumsi-asumsi yang optimis, Anda akan kehilangan setengah dari suhu dingin tersebut karena pencairan dan inefisiensi. Anda perlu menghasilkan dan menyimpan sekitar 130 juta BTU daya pendinginan.
Di sinilah label “gratis” mulai runtuh. Air menyerap panas saat meleleh. Satu gram es saat dibekukan membutuhkan 80 kalori untuk berubah menjadi air cair. Karena terdapat 252 kalori dalam satu BTU, Anda memerlukan 3,15 gram es yang mencair untuk menyerap satu unit energi panas saja.
Lakukan perkalian.
130 juta BTU dikalikan 3,15 gram sama dengan 409,5 juta gram es.
Itu berarti 410.000 liter es. Atau 410.000 kilogram. Itu berarti 902.000 pon air beku padat.
Skala Penggalian
Visualisasikan sebuah kubus. Setiap sisinya berukuran 740 sentimeter. Itu adalah 24,26 kaki.
Anda membutuhkan lubang yang lebarnya kira-kira 24 kaki, dalam 24 kaki, dan panjang 24 kaki. Ini pada dasarnya adalah sebuah lubang seukuran rumah kecil. Anda harus menggalinya, mengisolasi dinding dengan kuat untuk memperlambat pencairan, dan kemudian mengisinya dengan hampir satu juta pon es selama musim dingin.
Jika berhasil, Anda dapat mendinginkan rumah Anda secara gratis. Listrik yang akan Anda gunakan untuk menyalakan AC berharga sekitar $1.500 selama musim panas. Jadi, Anda menghemat $1.500.
Anda menghabiskan waktu berbulan-bulan untuk menggali lubang raksasa. Anda menghabiskan malam menyekop es ke dalamnya saat cuaca sangat dingin di luar. Anda berdoa agar insulasi dapat bertahan. Anda berharap pompanya tidak mati.
Apakah menghemat $1.500 layak mengubah halaman Anda menjadi gelanggang es musim dingin? Kebanyakan pemilik rumah lebih memilih membayar tagihan listrik saja. Namun pertanyaannya tetap: bagaimana cara menyimpan suhu dingin sebanyak itu tanpa memindahkan jutaan pon es?
