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La bolletta di Darth Vader per la Morte Nera

La stazione orbitante del cattivissimo di Guerre Stellari consuma, solo per illuminazione e riscaldamento, quanto tutto il Sud America

Quando abbiamo finito il calcolo dei consumi della Morte Nera, ci è apparso immediatamente chiaro del perché Darth Vader abbia scelto il Lato Oscuro della Forza. Con tutto quello che spende in bollette, avrà preferito restare al buio. Già, perché solo per l’illuminazione e il riscaldamento la stazione orbitante del cattivone di Guerre Stellari consuma circa 1.110 terawattora all’anno, in pratica come tutto il Sud America, circa un diciottesimo dei consumi della Terra.

 

LA MORTE NERA

Piccolo riassunto per i pochi alieni che non hanno mai visto Guerre Stellari: la Morte Nera è la stazione di Darth Vader, supercattivo della saga. È anche una potentissima arma di distruzione. Ha la forma di una gigantesca sfera, in grado di ospitare un equipaggio di più di 250 mila persone.

La Morte Nera è forse l’arma più temibile mai concepita dalla fantasia umana. Nonostante ciò, viene più volte distrutta nel corso delle vicende narrate in Guerre Stellari, sfruttando l’unico punto debole della stazione: un buco dentro il quale si infilano i guerrieri della resistenza. La cosa, ovviamente, ha suscitato diversi commenti ironici. Spassosissima la parodia dei Griffin.

LE DIMENSIONI DELLA MORTE NERA

Per calcolare la bolletta della Morte Nera, abbiamo deciso di prendere in considerazione l’uso “civile” dell’energia, quella per riscaldamenti e illuminazione, assumendo che l’impianto per tutta la strumentazione militare sia indipendente.

Abbiamo inoltre assunto che gli abitanti della stazione vivano solo sulla superficie interna della sfera, grazie alla forza centrifuga generata dalla rotazione della stessa. La fascia abitata della sfera è solo quella equatoriale, dato che la forza centrifuga non agisce ai due poli. La parte centrale della sfera, il nucleo per intenderci, è invece occupato dal cannone laser e da tutti gli altri macchinari della stazione.

La Morte Nera ha un diametro di ben 160 chilometri, la superficie abitata della sfera, che come detto è solo la fascia equatoriale, è dunque di 25.113 chilometri quadri.

 

I CONSUMI PER L’ILLUMINAZIONE

Veniamo dunque ai consumi d’energia, partendo da quella per l’illuminazione. Darth Vader utilizza ovviamente il meglio della tecnologia in quanto ad efficienza energetica: lampadine a led.

“Abbiamo calcolato consumi differenti a seconda degli ambienti della Morte Nera, ipotizzando che camere e bagni ricoprano un terzo della superficie abitabile, cucine e zone lettura un altro terzo e l’ultima parte, infine, sia adibita ad attività lavorative”, spiega Elena Luciotti, giovanissima ingegnera di Sorgenia che ha effettuato il calcolo dei consumi della Morte Nera.

Per illuminare il primo terzo (8.371 chilometri quadri) si impegna una potenza di 14 gigawatt, il doppio per le cucine e le zone lettura e 70 gigawatt per la parte dedicata alle attività lavorative. Conosciamo dunque la potenza dell’impianto, per calcolare i consumi non resta che considerare la variabile tempo. “In totale, per la sola illuminazione delle aree abitabili della Morte Nera si consumerebbero 978 terawattora all’anno, considerando ovviamente che orbitando nello spazio la Morte Nera si trovi sempre al buio e che quindi le luci debbano restare sempre accese, 24 ore su 24”, continua Luciotti.

 

L’EFFICIENZA ENERGETICA DELLA MORTE NERA

Anche per il riscaldamento, abbiamo dato per assodato che Darth Vader utilizzi il meglio della tecnologia disponibile in quanto ad efficienza energetica: le pompe di calore. In questo caso è stato considerato un COP di 3,5 (il COP, Coefficient of Performance, è il rapporto tra l’energia ceduta all’ambiente sotto forma di calore e quella elettrica consumata, più è elevato più la pompa di calore è efficiente).

“Per calcolare l’energia consumata per riscaldare i 25.113metri quadri di superficie abitata – illustra l’ingegnera - abbiamo considerato che il calore necessario fosse pari a quello disperso per irraggiamento verso lo spazio, che è a -270 gradi. C’è però da considerare l’isolamento termico della struttura e il materiale costruttivo, che abbattono la potenza necessaria”.

Ovviamente, anche per il cappotto termico e per il materiale costruttivo della stazione l’Impero Galattico ha scelto materiale al top. Nell’ipotesi di studio è stato inserito un isolamento termico con bassa  trasmittanza: 0,5 W/m2 k (più bassa è la trasmittanza, maggiore è il rendimento del materiale isolante). È inoltre ipotizzato che la superficie della Morte Nera sia in metallo lucido, con emissività pari a 0,03 (un valore basso di emissività agevola il lavoro delle pompe di calore, riducendo l’energia necessaria).

 

I CONSUMI PER IL RISCALDAMENTO

“Alla luce delle considerazioni sul ‘cappotto termico’ e sul materiale costruttivo, la potenza scambiata per irraggiamento risulterebbe di 53 gigawatt – ragiona l’ingegnera -. Il reattore centrale consente di avere una sorgente termica a temperatura costante pari circa a 10 °C, mentre le pompe di calore riscaldano l’ambiente da 10 a 25 °C. Tale calore risulta essere uguale a quello poi disperso per irraggiamento verso lo spazio. Conoscendo il COP delle macchine siamo in grado di calcolare la potenza assorbita dalle pompe di calore della Morte Nera, pari a 15 gigawatt”.

Conosciamo dunque la potenza impegnata. Per sapere la quantità di energia consumata non ci resta che scoprire per quanto tempo i macchinari sono in funzione. “La risposta è molto semplice – conclude Luciotti -. Orbitando nello spazio, la Morte Nera ha bisogno di riscaldamenti sempre accesi, 24 ore su 24. Con questi dati, l’energia elettrica da fornire alle pompe di calore risulta pari a 132 terawattora”.