אנרגיה בת קיימא - ללא האוויר החם (ספר)

פרופסור דיוויד מקיי, 2011.

אנרגיה בת קיימא - ללא האוויר החם (באנגלית: Sustainable Energy - without the hot air) הוא ספר עיון בנושא אנרגיה מתחדשת מאת דיוויד מקיי (David MacKay) פרופסור לפיזיקה מאוניברסיטת קיימברידג' באנגליה. הספר שיצא לאור בדצמבר 2008, מנסה לבצע סדר בדיונים השונים אודות אנרגיה בכלל ואנרגיה מתחדשת בפרט. הספר מספק עובדות ונתונים יבשים על הנושא, וכן דרכי חישוב קלות, במטרה לנפץ סיסמאות של הצדדים השונים בוויכוחים על הנושא. הספר זמין להורדה ברשת ומלווה באתר ויקי, והסברים על הנתונים והשיטות לחישובים המופיעים בספר.

הספר מחולק ל-4 חלקים עיקריים. החלק הראשון מבצע השוואה כמותית בין צריכת האנרגיה בבריטניה (בממוצע לאדם) לבין פוטנציאל ניצול האנרגיה המתחדשת במדינה זו. החלק השני עוסק בצעדים לשיפור המצב - הקטנת הצריכה האנרגטית ופתרונות מתקדמים יותר כמו ייצור חשמל סולארי במדינה אחת והעברתו למדינה אחת - לדוגמה ייצור חשמל בסהרה. החלק השלישי של הספר מורכב מנספחים טכניים לחלק הראשון. החלק הרביעי הוא מידע שימושי וריכוז נתונים.

מקיי מדגיש את הדילמות שבפניהן החברה נמצאת היום, הוא שם בצד את שאלה האם יש צורך בשינוי תרבותי בחברה המערבית, עתירת השימוש באנרגיה, ומביא מצד אחד את העלויות האנרגטיות של החיים המערביים ומצד שני את היכולת המוגבלת לספק כמות מספקת של אנרגיה לתמיכה בחיים אלה, כמו גם את המחירים שיש לשם כדי לעשות כדי לספק אנרגיה כזו באמצעים שונים. לאחר שלקורא יש יותר נתונים, הוא מוזמן להרהר בשאלת השינוי התרבותי לאור הנתונים היבשים ושיטות הערכה והמדידה שמציג מקיי.

השוואה כמותית של צריכת אנרגיה מול ייצור אנרגיה מתחדשת

בחלק הראשון של הספר, מבצע מקיי השוואה כמותית בין כמות האנרגיה שתושב בריטי ממוצע צורך בשנה, לבין כמות האנרגיה המתחדשת הזמינה בבריטניה בהינתן הנחות שונות. מקיי מסביר איזה הנחות הוא מניח בעת ביצוע החישובים שלו, וכיצד מבצעים את החישובים בצורה מקורבת. בחלק העיקרי של הספר הוא שומר על נוסחאות פשוטות של כפל וחילוק, כדי להקל על הקוראים. היות והמספרים המדוייקים פחות חשובים מאשר סדרי הגודל של טביעת הרגל האנרגטית של מוצרים שונים וכמות האנרגיה המופקת מאמצעים שונים של אנרגיה מתחדשת.

לדוגמה, כמות האנרגיה הנצרכת בשנה על ידי נהג מכונית ממוצע = כמות הק"מ הממוצעת שאדם ממוצע נוסע בשנה * צריכת הדלק הממוצעת לק"מ * צפיפות האנרגיה לליטר (כמה אנרגיה ניתן לנצל מליטר בנזין לדוגמה). בנספחים של הספר ניתן למצוא נוסחות מעט מסובכות יותר (ברמה של בוגר בית ספר תיכון) שמסבירות את הפיזיקה הבסיסית שמגבילה ומגדירה את יעילות|היעילות האנרגטית והניצולת האנרגטית של ייצור או צריכת אנרגיה.

מקיי מספק לא רק נתונים אלא גם את הדרך לביצוע החישובים האלה, ונותן הערות קצרות לגבי הסיכויים לשינויים של נתונים מסוימים המרכיבים את המשוואה. לדוגמה כאשר מחשבים ק"מ טיסה לאדם, מטוסים הם בעלי יעילות אנרגטית גבוהה פי 2 בערך ממכוניות, אבל לא סביר שהיעילות האנרגטית של מטוסים תשתנה באופן משמעותי בגלל שהם כבר יעילים למדי.

מקיי לא מתחשב בעלויות כלכליות כי הוא רוצה לנסות להבין קודם כל כמה אנרגיה יש בנמצא. אם יש יותר אנרגיה מתחדשת יחסית לצריכה, אז יש מקום לשאול איזו אנרגיה כדאי לפתח. אבל אם כמות האנרגיה הכוללת קטנה יותר מהכמות הנצרכת אזי ברור שיש צורך בשינוי אחר שאינו טכני.

מקיי גם משווה בין כל צורות האנרגיה השונות באופן שווה - כלומר אנרגיה כימית שמקורה בנפט לדוגמה, נמדדת באותן יחידות כמו אנרגיית חשמל. מקורות אחרים, כמו סקר האנרגיה של חברת BP לדוגמה, מבצעים המרות אחרות (לדוגמה 3 יחידות אנרגיה כימית לקבלת יחידת אנרגיה חשמלית אחת) כדי לציין את אובדן האנרגיה כאשר רוצים להפיק חשמל מנפט לדוגמה. מקיי מציין כי ייתכן ובעתיד ירצו להשתמש בהמרה ביחס הפוך (להפוך חשמל לאנרגיה כימית) ולכן הוא מתייחס לכל המקורות באופן שווה.

דרכי חישוב ויחידות אנרגיה

שני הפרקים הראשונים של הספר מתארים את המוטיבציה לספר, והסברים על דרכי החישוב. כמו כן מוסברות יחידות המדידה וההבדלים בין אנרגיה לבין הספק (כמות אנרגיה ביחידת זמן). מקיי מודד את האנרגיה ביחידות של קילו-ואט-שעה (קוט"ש), ואת ההספק ביחידות של קילו-ואט-שעה ביום. המונחים האלה עלולים לבלבל אבל מצד שני הם מספקים אמת מידה אנושית, שקל יחסית לדמיין ולאמוד אותה. נורת להט בת 40 וואט שדולקת 24 שעות, צורכת הספק בסך קילו-ואט-שעה ליום ואנרגיה בסך 1 קוט"ש. כדי לאפשר השוואה קלה בין מדינות שונות, מקיי מחשב את הנתונים לנפש (ולא נתונים כלליים לסך המדינה).

בשאר הפרקים של החלק הראשון מקיי מתאר לסירוגין הוצאות אנרגטיות ואנרגיות מתחדשות אפשריות: מכוניות, אנרגיית רוח (ביבשה), מטוסים, אנרגיית שמש כולל אנרגיה מביו-מאסה, חימום וקירור, אנרגיה הידרו אלקטרית, תאורה, אנרגיית רוח בים, מכשירי חשמל, אנרגיית גלי ים, צריכת אנרגיה במזון ובחקלאות, אנרגיית גאות, אנרגיה המושקעת במוצרים, אנרגיה גאו-תרמית, אנרגיה המושקעת בשירותים.

חישובי צריכת אנרגיה לפי סוגי צריכה

נתוני הצריכה אמורים לשקף את האזרח האמיד בצורה מתונה בבריטניה כיום (עמוד 22)- רמת צריכה שרבים שואפים אליה. הם לאו דווקא מייצגים את כל האוכלוסייה, ולא מתחשבים תמיד באורחות חיים, אקלים וכו'.

עם זאת, מקיי מבצע את החישובים בצורה מפורשת. באופן זה לפחות חלק מהם ניתנים לבדיקה ולהתאמות שלהם לפי צריכה אישית, קבוצתית או לאומית, וכן לבצע התאמות בהתאם לשינויים טכנולוגיים.

יוממות במכוניות

בפרק 3, מחשב מקיי את האנרגיה לנסיעות יוממות במכונית.[1] כמות האנרגיה הנצרכת ביום = (מרחק נסיעה ממוצע ביום / מרחק ממוצע ליחידת נפח) * אנרגיה בכל יחידת נפח.

מקיי מניח כי מרחק הנסיעה היומי הוא 50 ק"מ, כי המכונית היא נוסעת 12 ק"מ לליטר, הוא גם מניח כי דלק הוא בעל צפיפות אנרגיה של 10 קילו-ואט שעה לליטר. לכן אנרגיה ביום = 50 ק"מ ביום * 12 ק"מ לליטר / 10 קילו-ואט שעה לליטר = 40 קילו-ואט-שעה ליום. (0.8 קילו-ואט שעה לק"מ).

לטענתו הכנת ליטר אחד של בנזין דורשת זרם נכנס של כ-1.4 ליטר של נפט ודלקים אחרים (כלומר 0.4 ליטר הולך לאיבוד בתהליך ההפקה). פרק 15 עוסק בייצור ובכלל זה בייצור מכוניות.

בפרקים מאוחרים יותר מקיי מתייחס לנסועה הממוצעת בבריטניה (כולל תחבורה ציבורית וכו'). לפי סקר יוממות לעבודה משנת 2001, 55% מהבריטים נוהגים במכונית, 6% מוסעים במכונית, 7% באוטובוס, 7% ברכבת, 2% באופניים, 10% ברגל, ו-9% עובדים בעיקר מהבית. יש לשים לב שהדבר לא כולל נסיעות יוממות ללימודים לדוגמה.

חלק משדה טורבינות רוח. אחד העקרונות המובאים בספר הוא כי כל אמצעי האנרגיה המתחדשת שיש בידנו כיום, כולל אנרגיית רוח ואנרגיית שמש דורשים שטח רב.

טיסה במטוסים

בפרק 5 מקיי מנסה להעריך כמה אנרגיה מוציא בממוצע אדם המבצע טיסה בין -יבשתית אחת בשנה?[2]

מטוס בואינג 747-400, שמכיל 416 נוסעים, וטס למרחק של 14,000 ק"מ, צורך 240,000 ליטרים של דלק מטוסים. מקיי מניח 10 קילו-ואט שעה לליטר (הוא מתעלם מכך שדלק מטוסים הוא באוקטן גבוה יותר). אם מחלקים את המחיר האנרגטי של 2 טיסות (הלוך ושוב), בין הנוסעים מקבלים: 2* 240,000 ליטר * 10 קילו-ואט שעה לליטר / 416 נוסעים ≈ 12,000 קילו-וואט-שעה לנוסע. (או 08.57 קילו-ואט שעה לק"מ)

אם מבצעים נסיעה אחת כזו בשנה מקבלים צריכת אנרגיה ממוצעת של 12,000 קילו-ואט-שעה/ 365 ימים בשנה ≈ 33 קילו-ואט-שעה ביום.

לשם הערכה כמה זה 14,000 ק"מ, טיסה לונדון- קייפ טאון היא 10,000 ק"מ ולונדון-לוס אנג'לס 9,000 ק"מ. אפשר להעריך טיסה קצרה יותר כמו מעריכים טיסה של 10,000 ק"מ, ומצד שני המטוס כמעט לעולם אינו מלא תמיד ולכן מקיי מעריך תפוסה של 80%. ומגיע ל-29 קילו-ואט-שעה ליום. לשם נוחות הוא מעגל ל-30 קילו-ואט-שעה ליום.

חימום וקירור

חלק מהנתונים בפרק זה שונים למדי מחישוב נתונים דומים עבור אדם בישראל בגלל הבדלי אקלים.

חימום מים ביתי

חימום מים לרחצה

אמבט בגודל 50 ס"מ * 15 ס"מ * 150 ס"מ ≈ 110 ליטר. אם מניחים שהטמפרטורה של המים היא 50 °C, והמים שנכנסים מבחוץ הם בטמפרטורה של 10 °C ולכן צריך לחמם את המים בכ-40 °C. הערך הקלורי של חימום מים במעלה אחת הוא 4,200 ג'אול לליטר.

40 ג'ול לליטר * 110 ליטר * 40 מעלות ≈ 18 מגה ג'ואל ≈ 5 קילו-וואט-שעה (קוט"ש) מקלחת של 30 ליטר באותו הפרש טמפרטורות משתמשת בכ-1.4 קוט"ש.

תנורים וקומקומים

בנתונים הבאים מקיי משתמש בהערכות שמתאימות למשק בית בן 2 אנשים.

במדינות עם מתח רשת חשמלית כללית של 230 וולט, יש בדרך כלל מגבלת זרם מותרת של 13 אמפר. יחד הדבר מביא להספק מקסימלי של 3 קילו-וואט. קומקום חשמלי הוא בעל הספק כזה כדי לקצר למינימום את זמן הרתיחה. קומקום חשמלי שעובד 20 דקות ביום צורך 1 קוט"ש ביום.

טוסטר וסליל בודד של טוסטר אובן הם בעל הספק של 1 קילו-וואט. פלטה חשמלית היא בעלת הספק של 2.3 קילו-ואט, אם משתמשים ב-2 הסלילים בטוסטר-אובן למשך חצי שעה ביום, הצריכה היא של 1.6 קוט"ש ביום.

תנור מיקרוגל עם כיתוב של הספק 900 וואט צורך למעשה הספק של 1.4 קילו-וואט, אם משתמשים בו כ-20 דקות ביום זה 0.5 קוט"ש ביום.

תנור אפייה רגיל צורך כ-3 קילו-וואט במלוא העוצמה. אם משתמשים בתנור למשך שעה ביום, ומשך חצי מהזמן התנור הוא במלוא העוצמה, מדובר בכ-1.5 קוט"ש ביום.

מכונה לשטיפת כלים

הנחה שהיא בעלת הספק של כ-2.5 קילו-וואט. היא צורכת 1.5 קוט"ש ביום.

כביסה

מכונת כביסה, בעלת הספק של כ-2.5 קילו-וואט. מכונת כביסה (לא ברור באיזה נפח) משתמשת ב-80 ליטר מים בכיבוס, העלות האנרגטית היא כ-1 קוט"ש (אם מדובר בכיבוס ב-40 מעלות, במפל טמפרטורה של 30 מעלות), לסבב יחיד מדובר ב-1 קוט"ש ליום.

מייבש כביסה חשמלי בעל הספק של כ-2.5 קילו-וואט, אם הוא עובד 40 דקות, צריכת האנרגיה שלו היא 1.5 קוט"ש ליום.

סה"כ חימום של מים (כולל כביסה, ובישול) - צריכה של כ-9.6 קוט"ש ליום לאדם (בהנחות על שימוש במיזוג, טמפרטורת מים ומשק בית בן 2 אנשים).

קירור

מקרר

מקרר בעל הספק של 0.02 קילו-וואט, פועל 24 שעות ולכן צורך 0.5 קוט"ש. מקפיא בעל הספק של 0.09 קילו-וואט, פועל 24 שעות ולכן צורך אנרגיה בסך 2.3 קוט"ש ביום.

מזגן

הספר הוא לגבי בריטניה ולכן ההנחה היא לגבי מזגן בעל הספק של 0.6 קילו-וואט, שפועל שעה ביום - כלומר 0.6 קוט"ש ביום.

חימום הבית

מקיי משתמש בשיטה הבאה להערכת כמות החימום - אם משתמש אחד זקוק לחימום נניח שהוא משתמש בתנור סליל שהוא בעל הספק של 1 קילו-ואט- למשך 24 שעות - צריכת אנרגיה של 24 קוט"ש ליום. זה נכון רק בחורף ולכן הוא מחלק את זה ב-2 - ומקבל 12 קוט"ש, אבל רוב האנשים מחממים יותר מחדר אחד כדי שהבית יהיה נעים - וכלן הוא מערך את צריכת החימום בבריטניה ב-24 קוט"ש ביום לאדם.

סה"כ חימום וקירור

סה"כ מקיי מחשב צריכה ביתית של חימום מים + קירור + חימום אוויר הבית = 9.6 + 3.4 + 24 = 37 קוט"ש ליום לאדם.

מקיי מנסה לאמת את הערכות שלו מול סטטיסטיקה לאומית. בשנת 2000 הצריכה הממוצעת למשקי בית עבור חימום הבית, חימום מים ובישול בשנת 2000 היתה 21 קוט"ש לאדם, וצריכה בתחום השירותים של חימום, קירור וקייטרינג היתה 8.5 קוט"ש לאדם. הוא מעריך את צריכת הגז לאדם לשם חימום לפי ממוצע של אוניברסיטת קיימברידג', לשנת 2006 - 16 קוט"ש לאדם ליום. הוא מסכם 21 +8.5 +16 ומקבל 45 קוט"ש ליום לאדם. זה קרוב מספיק להערכה שלו.

תאורה

בפרק 9 [3] עוסק מקיי בתאורה, המסקנה שלו - צריכה של 4 קוט"ש לאדם ליום.

מכשירי חשמל שונים

בפרק 11 בודק מקיי את צריכת אנרגיה של מכשירי חשמל כמו מסך טלוויזיה, מחשב, טלפון סלולרי, שעונים וכו'.

מקיי יוצא נגד הרעיון של חסכון בקטן. חסכון של מטען סלולרי למשך יום שלם מתבזבז במשך שניה אחת של נסיעה במכונית.

מכשירים בעלי צריכת הספק גדולה בזמן פעילות הם מדפסת לייזר (500 וואט), מקרן (150), מסך קתודי (110) טלוויזיה (100) וקונסולות משחקים (כ-160), ומחשב (80). שואב אבק הוא בעל הספק של 1,600 ואט. מחשב עובד שאינו פעיל עובד בכ-80 וואט. במצב סטנד בי המכשירים נמצאים בין 10 בהספק של 10 וואט (טלוויזיה) עד 2 וואט.

מקיי מעריך שבית מלא במכשירי חשמל שנמצאים במצב סטנד ביי או במצב דלוק יכולים לדרוש סך של 5 קוט"ש לאדם ביום.

מזון

בפרק 13 מקיי מעריך את צריכת האנרגיה בתחום צריכת המזון, חוואות וחקלאות (למזון). [4]

אדם בעל משקל גוף של 65 ק"ג ובעל פעילות גופנית מתנוה צורך מזון בעל תכולת אנרגיה של 2,600 "קלוריות" ביום. "קלוריה" בתחום המזון היא בעצם קילו-קלוריה בכימיה. ולכן מדובר בכ-3 קוט"ש לאדם ליום. זו הצריכה המינימלית (לנתונים אלה). רוב האנרגיה הזאת יוצאת החוצה בצורת חום ולכן מבחינה זו ניתן להשוות אדם לנורה בעלת הספק של מעט מעל 100 וואט. 10 אנשים בחדר יספקו חימום כמו תנור סליל אחד (בעל הספק של 1 קילו-וואט).

החישוב של כמה אנרגיה יוצאת "במעלה הזרם" (לדוגמה בישול, קירור, חקלאות הובלה) תלויה בדברים שונים. חלק מזה מכוסה בפרק 15.

מקיי מחשב את עלויות האנרגיה לפי סוגי מזונות. טבעוני צורך כ-3 קוט"ש ליום. צריכה של מוצרי חלב מעלה את הצריכה האנרגטית ב-1.5 קוט"ש. צריכה של ביצים מעלה את הצריכה בעוד 1 קוט"ש ליום.

מקיי מבצע חישוב ממוצע של סוגי בשר שונים, כך שאדם שאוכל בשר מוסיף לצריכת האנרגיה שלו כ-8 קוט"ש ליום.

חישוב לצרכן שמקבל 1.5 קוט"ש שלו מתזונה צמחית, 0.7 קוט"ש מחלב, 0.2 קוט"ש מביצים, 0.6 קוט"ש מבשר - סה"כ 2.9 קוט"ש ליום - צרכן כזה צורך 12 קוט"ש ליום.

מקיי, מצטט מקור שמעריך כי האנרגיה הגלומה בדשנים באירופה הוא בערך 2 קוט"ש ליום לאדם לפי דיווח של אוניברסיטת Warwick עבור DEFRA חקלאות בבריטניה בשנת 2005 השתמשה ב-0.9 קוט"ש לאדם ליום לשם מיכון חקלאי, כלי רכב, חימום (בעיקר של חממות), תאורה, אוורור וקירור.

סה"כ חקלאות +מזון נותנת צריכה של כ-15 קוט"ש ליום לאדם.

צריכת אנרגיה של חיות מחמד ליום - חתול 2 קוט"ש, כלב 9 קוט"ש וסוס 17 קוט"ש.

מוצרים והובלות

פרק 15 עוסק בייצור מוצרים ובהובלה שלהם.

מחזור חיי מוצר

ערך מורחב – ניתוח מחזור חיים

אם רוצים להבין את האנרגיה האנרגטית המלאה של מוצרים, אולי במטרה לעיצוב מקיים, משתמשים בניתוח מחזור חיים. בשיטה זו נהוג לחלק את העלויות האנרגטיות של כל מוצר, לארבעה חלקים:

• שלב R - הפקה של חומרי גלם. שלב זה כולל כריית מינרלים מהאדמה, התכה שלהם, זיקוק והתאמה שלהם לדרישות של יצרנים: חומרי פלסטיק, זכוכית, מתכות וקרמיקה לדוגמה. העלויות האנרגטיות של שלב זה כוללות את עלויות השינוע של חומרי הגלם אל מרכזי הייצור.
• שלב P - ייצור. בשלב זה חומרי הגלם מעובדים למוצרים. המפעל שמייצר מייבש שיער חשמלי לדוגמה, משתמש בחשמל, אור וחום. העלויות האנרגטיות של שלב זה כוללות אריזה ותובלת המוצרים למשווקים ולצרכנים.
• שלב U - השימוש - מוצרים כמו מייבש שיער או אוניות נוסעים צורכים אנרגיה כאשר משתמשים בהם.
• שלב D - הפטרות. שלב זה כולל את העלויות האנרגטיות של החזרת המוצרים אל חור באדמה (מזבלה), או הפיכה של מוצרים חזרה למוצרי גלם מחזור, וכן עלויות של טיהור זיהום שקשור במוצרים.

כדי להבין כמה אנרגיה נצרכת במהלך חיים של מוצרים, יש צורך להעריך את העלויות האנרגטיות של כל ארבעת השלבים ולחבר אותן זו לזו. בדרך כלל אחד השלבים הוא בעל עלות אנרגטית גבוהה בהרבה מהאחרים, וכלן כדי לקבל אומדן סביר לעלות האנרגטית, אנו צריכים לבצע אומדן רק של עלות השלב הדומיננטי. אם רוצים לבצע עיצוב מחודש של המוצר כדי להקטין את העלות האנרגטית שלו, יש צורך להתמקד בשלב הדומיננטי, אך יש לשים לב שהחיסכון בשלב זה לא יגרום לעליה בשאר השלבים. כמות האנרגיה המושקעת במושקעת במוצרים נקראת אנרגיה גלומה.

ניתוח של כמה מוצרים נפוצים

מקיי מנתח עלויות אנרגטיות של כמה מוצרים נפוצים, בעיקר של שלבים R ו-P, כדי לתת אמת מידה.

פחיות משקה

מקיי מסתכל על אדם "מכור לקולה" ששותה 5 פחיות קולה ביום, וזורק אותן לפח. הפחיות מיוצרות מאלומיניום). עבור מוצר זה, שלב הפקת חומרי הגלם הוא הדומיננטי. הפקת מתכות, ובמיוחד, אלומיניום צורכת אנרגיה רבה. הפקת פחית-משקה אחת דורשת 0.6 קוט"ש. לכן אם הצרכן שלנו צורך 5 פחיות, הוא צורך אנרגיה בסך 3 קוט"ש.

עבור בקבוק 500 מ"ל שעשוי מ-PET (סוג של פלסטיק), ששוקל 25 גרם, האנרגיה הגלומה היא בסך 0.7 קוט"ש, כלומר באותו סדר גודל של פחית האלומיניום.

אריזות אחרות

אזרח בריטי ממוצע זורק לפח כ-400 גרם אריזות ביום, בעיקר אריזות מזון. האנרגיה הגלומה באריזות נעה בין 7 ל-20 קוט"ש לק"ג, כאשר נעים בספקטרום שבין זכוכית ונייר לבין פלסטיק ופחיות פלדה. אם נניח שהאנרגיה הממוצעת עבור אריזות היא 10 קוט"ש לקילו, נקבל שצריכת הרגל האנרגטית של אריזות היא 4 קוט"ש ביום. רק חלק קטן מהאנרגיה שהושקעה במוצרים אלה ניתנת להשבה על ידי שריפת פסולת, דבר שמקיי דן בו בפרק 27.

מחשב אישי

על פי מקיי, הכנת מחשב אישי עולה בכמות אנרגיה בסך 1,800 קוט"ש. אדם שקונה מחשב חדש בכל שנתיים, צורך באופן זה 2.5 קוט"ש ליום (צריכה ישירה של אנרגיה מחושבת בפרק על צריכה ביתית).

סוללות

העלות האנרגטית של סוללות נטענות מסוג ניקל קדמיום באיכות AA, שאוגרת 0.001 של קוט"ש ובעלת משקל של 25 גרם, היא 1.4 קוט"ש (בשלבים R וP). אם המחיר האנרגיית של הפטרות מסוללות הוא זהה, זריקה של זוג בטריות בחודש צורכת 0.1 קוט"ש ביום. מסיבה זו המחיר האנרגטי של סוללות הוא שולי.

עיתונים

מקיי מנסה לאמוד את משקל הנייר בעיתון ממוצע. עיתון בן 36 דפים המופץ בחינם שוקל 90 גרם. ה"אינדיפנדט" שמכיל 56 דפים שוקל 200 גרם. כמו כן יש כמות נכבדת של דואר זבל. האנרגיה הגלומה בייצור נייר עומדת על 10 קוט"ש לק"ג. אם נניח צריכת נייר יומית בסך 200 גרם ליום, נקבל כ-2 קו"טש ליום. מחזור נייר יחסוך כמחצית מהאנרגיה שמושקעת בייצור הנייר. שריפת הנייר במשרפה או בבית תנצל חלק מהאנרגיה שהושקעה בהכנת הנייר.

מוצרים גדולים

עבור רוב האנשים המוצר הגדול ביותר שהם קונים הוא בית. בפרק H, מקיי מעריך את העלות האנרגטית של בניית בית חדש. בהנחה שבתים מחזיקים מעמד 100 שנים, העלות האנרגטית לבית היא 2.3 קוט"ש ליום. זו העלות של הכנת מעטפת הבית בלבד- היסודות, הלבנים, האריחים, הקורות והגג. בבית בריטי ממוצע גרים 2.3 אנשים, ולכן לנפש ההוצאה היא 1 קוט"ש ביום.

לגבי מכונית, בהנחה שזו מחזיקה מעמד 15 שנים, העלות האנרגיה הממוצעת של 14 קוט"ש ליום.

סה"כ מוצרים

יש קושי לבצע ניתוח מחזור חיים לכל מוצר שאנשים צורכים, ולבצע ממוצעים של כמה אנשים צורכים בשנה. לכן מקיי מבצע הערכה גסה. על פי הנתונים שלו הבריטים מייבאים כ-2 טונות של מוצרים (מלבד דלקים) לאדם לשנה, מהם כ-1.3 הם מוצרים מבתי חרושת כמו כלי רכב, מכונות, מכשירי חשמל, מוצרי אלקטרוניקה ועוד. דבר זה שקול לכ-4 ק"ג מוצרים מעובדים לאדם ליום. המוצרים האלה מיוצרים מחומרים שהפקתם דורשת אנרגיה בכמות של לפחות 10 קוט"ש לק"ג מוצרים. לכן מקיי מעריך שערימה זו של מכוניות, מקררים, מיקרוגלים, מחשבים ומכשירי צילום פירושה אנרגיה גלומה בסך 40 קוט"ש ליום לאדם.

כדי לסכם את כל ההוצאה האנרגטית על ייצור מוצרים, מקיי מוסיף למוצרים המיובאים עוד 8 קוט"ש לאדם ליום (2 על צריכת עיתונים, 2 להכנת כבישים, 1 להכנת בניינים ו-2 ו-3 לאריזות). מוסיפים עוד 12 קוט"ש לאדם ליום על הובלה בים, בדרכים, ואל אחסנת מוצרים בסופרמרקט ומגיעים לכ-50 קוט"ש שעה ביום לאדם לפחות.

סיכום הוצאות אנרגטיות על צריכה:

• ייצור - 48 קוט"ש לאדם ביום, לפחות.
• הובלה - כ-12 קוט"ש לאדם ביום.

שירותים ציבוריים

מקיי מנסה לבצע הערכה גסה - בעיקר על סמך תקציב של הוצאות אנרגיה לביטחון - ומקבל כ-4 קוט"ש לאדם. אוניברסיטאות תורמות לצריכת האנרגיה כ-0.24 קוט"ש לאדם. (הוא מתעלם מהנושא של הוצאות ממשלה, חינוך ורפואה ציבורית?).

סה"כ הוצאות

חלוקת צריכת אנרגיה לפי שימושים לבריטי ממוצע

שימוש	קוט"ש ליום לאדם	אחוז
נסיעות במכוניות	40	20.5
טיסות	30	15.3
חימום וקירור	37	18.9
תאורה	4	2
מוצרי חשמל	5	2.5
מזון וחוואות	15	7.6
מוצרים	48+	24.6
תובלת מוצרים	12	6.1
הוצאות צבאיות	4	2
סה"כ	195	100

קישורים חיצוניים

• אתר הספר "אנרגיה בת קיימא ללא האוויר החם"
• הבלוג של דיוויד מקיי
• ויקי הקשור בספר, כולל ניתוח של מדינות שונות
• משחק סימולציה - צור את אנגליה של 2050 האם אתם מסוגלים להגיע להפחתת פליטות של גזי חממה במידה המספקת?
• כלי חישובי לבדיקת אפשרויות שונות להפחתת פליטות גזי חממה תוך שימוש באנרגיות מתחדשות ובהפחתת כמות האנרגיה.

סרטונים

• סרטון קצר על הספר (6 דקות) youTube
• הרצאה של דיוויד מקי על הספר שעה ושש דקות. youTube
• נומרולוגיה של תרבות הצריכה - חלק 1 חלק 2 סרטון הרצאה של חנן עינב לוי, על תרבות הצריכה והקשר שלה לאנרגיה, על פי המתודולוגיה של מקיי.

קיימות
תחומי מחקר ויישום: אקולוגיה - תרבות מקיימת - כלכלה בת קיימא - כלכלה אקולוגית - חקלאות בת קיימא - פרמקלצ'ר - אנרגיה מתחדשת - עיצוב מקיים - כימיה ירוקה - אקולוגיה תעשייתית - אקולוגיה עירונית - תחבורה בת קיימא - עירוניות מתחדשת - בנייה ירוקה - תעשייה בת קיימא - ייצוב אוכלוסין
מושגים: השפעות סביבתיות - אקסרגיה - I=PAT - מחזור ביוגאוכימי - התפוצצות אוכלוסין - גבולות מקיימים לתפוקת חומר ואנרגיה - משאבים מתכלים - טביעת רגל אקולוגית - מערכת אקולוגית - שיא תפוקת הנפט - עקרון הזהירות המונעת - הכחדה המונית - זיהום - התחממות עולמית - בליית קרקע - דייג יתר - עמידות - סביבתנות - כלכלת מצב יציב
ספרים וסרטים: גבולות לצמיחה - התמוטטות - אנרגיה בת קיימא - ללא האוויר החם - מעריסה לעריסה - קורס בהתרסקות - סיפורם של הדברים - האיש שנטע עצים