How much electricity does it take to power the world?

Translator: Bahaar ghorbani Reviewer: Leila Ataei

You flip a switch.

شما ضربه‌ای به کلید‌برق می‌زنید.

Coal burns in a furnace, which turns water into steam.

زغال‌سنگ در یک موتور‌خانه می‌سوزد، که آب به بخار تبدیل می‌شود.

That steam spins a turbine, which activates a generator,

آن بخار‌آب یک توربین را می‌چرخاند، که یک ژنراتور فعال می‌شود،

which pushes electrons through the wire.

که الکترون‌ها را در سراسر سیم‌ به حرکت وا‌می‌دارد.

This current propagates through hundreds of miles of electric cables

این جریان برق در میان صد‌ها مایل کابل‌برق پخش می‌شود

and arrives at your home.

و به خانه‌ی شما می‌رسد.

All around the world, countless people are doing this every second—

در تمام دنیا، مردم بی‌شماری هر لحظه در‌حال انجام این کار هستند-

flipping a switch, plugging in, pressing an “on” button.

ضربه به کلید‌برق، دو‌شاخه را به پریز زدن،فشار‌دادن دکمه‌ «روشن‌».

So how much electricity does humanity need?

پس بشر به چه میزان برق نیاز دارد؟

The amount we collectively use is changing fast,

میزانی که ما در مجموع استفاده می‌کنیم به سرعت در‌حال تغییر است،

so to answer this question,

پس برای جواب این سوال،

we need to know not just how much the world uses today,

نه تنها ما نیاز داریم بدانیم امروزه چه مقدار جهان استفاده می‌کند،

but how much we’ll use in the future.

چه مقدار در آینده استفاده خواهد کرد.

The first step is understanding how we measure electricity.

گام نخست، فهم اینکه چگونه الکتریسته را اندازه‌گیری کنیم.

It’s a little bit tricky.

کمی سخت است.

A joule is a unit of energy,

ژول واحد انرژی است،

but we usually don't measure electricity in just joules.

اما ما معمولا الکتریسته را فقط با ژول اندازه‌گیری نمی‌کنیم.

Instead, we measure it in watts.

به‌جای‌آن، با وات اندازه‌گیری می‌کنیم.

Watts tell us how much energy, per second, it takes to power something.

وات میزان انرژی در هر ثانیه است، که برای تامین قدرت چیزی لازم است.

One joule per second equals one watt.

یک ژول در هر ثانیه برابر یک وات است.

It takes about .1 watts to power a smart phone,

حدود ۰.۱ وات انرژی برای یک گوشی‌هوشمند لازم است،

a thousand to power your house, a million for a small town,

هزار وات انرژی برای خانه‌ی شما، یک‌میلیون برای یک شهر کوچک،

and a billion for a mid-size city.

و یک‌میلیارد برای یک شهر متوسط.

As of 2020, it takes 3 trillion watts to power the entire world.

مثلا در سال ۲۰۲۰، سه تریلیون وات انرژی برای کل جهان مصرف می‌شود.

But almost a billion people don’t have access to reliable electricity.

اما نزدیک یک‌میلیارد نفر به برق مناسب دسترسی ندارند.

As countries become more industrialized and more people join the grid,

مثلا کشور‌ها هر‌چه بیشتر صنعتی شوند و مردم بیشتر به برق سراسری متصل شوند،

electricity demand is expected to increase about 80% by 2050.

پیش‌بینی می‌شود تقاضا برای برق در حدود ۸۰% در سال ۲۰۵۰ افزایش می‌یابد.

That number isn't the complete picture.

این مقدار به‌طور کامل مشخص نیست.

We'll also have to use electricity in completely new ways.

مجبور خواهیم‌شد برق را کاملا در روش‌های جدید استفاده کنیم.

Right now, we power a lot of things by burning fossil fuels,

در‌حال‌حاضر، ما انرژی بیشتر چیز‌ها را با سوزندان سوخت‌های فسیلی تامین می‌کنیم،

emitting an unsustainable amount of greenhouse gases

انتشار میزان غیر‌قابل کنترلی از گاز‌های گلخانه‌ای

that contribute to global warming.

در گرم‌شدن کره‌زمین تاثیر دارد.

We’ll have to eliminate these emissions entirely

ما مجبور خواهیم‌شد آلاینده‌ها را به‌طور کامل از رده خارج کنیم

to ensure a sustainable future for humanity.

برای اطمینان از آینده‌ای با‌ثبات برای بشریت.

The first step to doing so, for many industries,

اولین گام برای انجام این کار، برای بیشتر کارخانه‌ها،

is to switch from fossil fuels to electric power.

تغییر از سوخت فسیلی به انرژی الکتریکی.

We'll need to electrify cars,

ما به ماشین‌های برقی نیاز خواهیم داشت،

switch buildings heated by natural gas furnaces to electric heat pumps,

تغییر گرمایش ساختمان‌ها از منابع گرمایی گاز‌طبیعی به لوله‌های حرارتی الکتریکی،

and electrify the huge amount of heat used in industrial processes.

و برقی‌کردن حرارت خیلی زیاد مورد استفاده در فرآیند‌های صنعتی.

So all told, global electricity needs could triple by 2050.

بنابر‌این روی‌هم‌رفته، نیاز به برق‌جهانی می‌تواند، سال ۲۰۵۰ سه‌برابر شود.

We’ll also need all that electricity to come from clean energy sources

ما به تمام الکتریسته‌ی تولیدی از منابع انرژی پاک نیاز خواهیم داشت

if it’s going to solve the problems caused by fossil fuels.

شاید مشکل ناشی از سوخت فسیلی حل شود.

Today, only one third of the electricity we generate comes from clean sources.

امروزه، تنها یک‌سوم الکتریسته تولید شده از منابع انرژی پاک است.

Fossil fuels are cheap and convenient, easy to ship,

سوخت‌ها‌ی فسیلی ارزان و در دسترس، حمل آسان،

and easy to turn into electricity on demand.

و راحت برای تبدیل به برق مورد‌نیاز.

So how can we close the gap?

چگونه می‌توانیم این شکاف را بر‌طرف کنیم‌؟

Wind and solar power work great for places with lots of wind and sunshine,

انرژی بادی و خورشیدی در جا‌هایی که باد و نور‌خورشید زیاد دارند خوب کار می‌کنند،

but we can’t store and ship sunlight or wind the way we can transport oil.

اما ما نمی‌توانیم باد و نور‌خورشید را به روش حمل‌و‌نقل نفت، ذخیره و حمل کنیم.

To make full use of energy from these sources at other times or in other places,

برای استفاده کامل از انرژی این منابع در زمان یا مکان‌های دیگر،

we’d have to store it in batteries

باید آنها را در باتری‌هایی ذخیره کنیم

and improve our power grid infrastructure to transport it long distances.

و زیر‌ساخت شبکه‌ی برق خود را برای ارسال به مسافت‌های طولانی ارتقا دهیم.

Meanwhile, nuclear power plants use nuclear fission

در‌حالی‌که، نیروگاه‌های انرژی هسته‌ای از شکافتن اتم استفاده می‌کنند

to generate carbon-free electricity.

برای تولید برق بدون کربن.

Though still more expensive than plants that burn fossil fuels,

در‌حالی‌که هنوز از نیروگاه‌هایی که سوخت فسیلی می‌سوزانند گران‌تر هستند،

they can be built anywhere

می‌توانند در هر جا ساخته شوند

and don’t depend on intermittent energy sources like the sun or wind.

و عدم‌وابستگی به منابع ناپایداری مثل خورشید و باد.

Researchers are currently working to improve nuclear waste disposal

محققان اخیرا بر روی دفع زباله‌های هسته‌ای کار می‌کنند

and the safety of nuclear plants.

و نیرگاه‌های هسته‌ای بی‌خطر.

There’s another possibility we’ve been trying to crack since the 1940s:

راه دیگر هم وجود دارد که ما از سال ۱۹۴۰ در‌حال تلاش برای استفاده‌کردن آن هستیم:

nuclear fusion.

همجوشی هسته‌ای.

It involves smashing light atoms together, so they fuse,

که شامل در‌هم کوبیده شدن اتم‌های سبک، به منظور همجوشی،

and harnessing the energy this releases.

و بهره‌برداری از انرژی آزاد شده.

Accidents aren't a concern with nuclear fusion,

همجوشی هسته‌ای فرآیند ایمنی است،

and it doesn't produce the long-lived radioactive waste fission does.

و زباله‌های دیر تجزیه شونده‌ی رادیو‌اکتیو در همجوشی هسته‌ای تولید نمی‌شود

It also doesn’t have the transport concerns

همچنین نگرانی در رابطه با حمل و نقل آنها،

associated with wind, solar, and other renewable energy sources.

که در مورد انرژی باد، خورشید و سایر منابع انرژی تجدید‌پذیر وجود دارد، وجود ندارد.

A major breakthrough here could revolutionize clean energy.

می‌تواند یک تحول فوق‌العاده چشم‌گیر در زمینه انرژی پاک باشد.

The same is true of nuclear fission, solar, and wind.

این مسئله در‌خصوص شکافت هسته‌ای، انرژی بادی و خورشیدی هم صدق می‌کند.

Breakthroughs in any of these technologies,

دستاورد‌های عظیم در هر زمینه این تکنولوژی،

and especially in all of them together, can change the world:

و بویژه در همه آنها، می‌تواند دنیا رو متحول کند:

not only helping us triple our electricity supply,

نه تنها کمک به سه‌برابر شدن منابع الکتریسته،

but enabling us to sustain it.

بلکه توانمند‌سازی ما برای پایدار ساختن آن.