Cette expression n’a pas l’air sympa, mais au moins maintenant, le calcul de l’énergie se fait en termes de choses que nous connaissons ou pouvons estimer. Tout ce que nous avons à faire est de convertir nos estimations des unités impériales en unités métriques et nous sommes tous prêts. En utilisant une onde se déplaçant à 20 miles par heure, avec ces estimations, j’obtiens une énergie des vagues de 16 millions de joules.
Est-ce beaucoup d’énergie ? Voici quelques chiffres rapides pour la comparaison. Supposons que vous preniez un manuel par terre et que vous le posiez sur une table. Cela prend environ 10 joules. La batterie de votre smartphone stocke environ 10 000 joules. Un réservoir plein d’essence, ou 12 gallons, équivaut à environ 1,5 milliard joule.
OK, maintenant que nous connaissons l’énergie qu’il faut pour faire une vague, nous avons quelques options pour créer cette chose. Supposons que vous utilisiez un moteur électrique pour tirer l’hydroptère. Si le moteur est efficace à 85%, vous devrez en fait y mettre 19 millions de joules pour obtenir 16 millions de joules dans la vague.
Le prix moyen de l’électricité aux États-Unis est de 23 cents le kilowattheure. La puissance est une mesure de la vitesse à laquelle vous utilisez l’énergie, et nous pouvons calculer cela comme P = E/AToù J est le temps. Si l’énergie est en joules et le temps en secondes, alors la puissance serait en watts. Ainsi, 1 kilowattheure est l’énergie que vous obtiendriez en exécutant 1 000 watts pendant 1 heure (3 600 secondes), soit 3,6 millions de joules. C’est la quantité d’énergie que vous obtenez pour seulement 23 cents. Si vous voulez 19 millions de joules, cela vous coûterait 1,23 $.
Qu’en est-il d’un hydroptère à essence ? Aux États-Unis, vous achetez normalement de l’essence au gallon; dans d’autres parties du monde, il est vendu au litre. L’essence stocke environ 34 millions de joules par litre (ou 128 millions de joules par gallon).
Cependant, un moteur à essence a un rendement beaucoup plus faible qu’un moteur électrique. Au mieux, il serait efficace à 40 %. Cela signifie que nous aurions besoin d’utiliser 40,9 millions de joules, soit 1,2 litre (0,32 gallon) d’essence. En supposant que vous payez 3 dollars le gallon (ce qui est un peu inférieur à la moyenne américaine en juillet 2023), cela coûterait près de 1 dollar, soit à peu près le même prix qu’une onde générée à l’électricité.
Maintenant, supposons que vous êtes vraiment hors réseau et voulait faire des vagues avec la puissance humaine. Évidemment, vous ne pouvez pas tirer un hydroptère par vous-même. Mais peut-être pourriez-vous pédaler sur un vélo pour soulever une grosse masse à l’aide de poulies, et une fois que la masse avait assez d’énergie, vous la laisseriez tomber et tireriez l’hydroptère. Disons que tout ce système est efficace à 50%, de sorte que vous auriez besoin de produire suffisamment d’énergie pour stocker 32 millions de joules.
Supposons que vous puissiez produire 100 watts de puissance. Combien de temps vous faudrait-il pour obtenir autant d’énergie stockée pour votre vague ? Calculons ceci :
