怪兽电力公司需要多少尖叫的小孩才能供应一座城市的用电？

神龙天翔

怪兽电力公司（Monster Inc.）是一家永续能源企业，靠着人类小孩尖叫产生的能量发电，过程不会产生核废料或者空气污染。但究竟要多少尖叫的小孩才足以供应一座城市的用电？

叫亮灯泡

要由小孩子的尖叫来点亮灯泡，首先得将声音转换成电力，而声音就是物质（空气）的震动，所以从目前已知的科技来看，最有可能的就是利用“压电材料”（piezoelectric material）－一种能将动能转换成电能的特殊材料。

在2010年九月，三星综合技术院（Samsung Advanced Institute of Technology, SAIT）的研发团队就发表了一项研究，利用纳米级的压电材料，制作出可以靠声音发电的装置。

当声波震动电极，压弯底下的压电材料——氧化锌柱，就会产生电力。在1平方厘米下，100分贝（dB）能够产生50毫伏特（mV）约 0－0.3 微瓦（μW）的交流电，不过这已经是极限了，即使再提高分贝，也不会产生更多电力。虽然这电力看起来很微弱，但已经可以提供一些小型电子设备的部份电力。

假如怪兽电力公司真的采用这项科技来发电，比较可能的是将纳米声波发电装置装在“任意门”的外框中。

多少尖叫的小孩才能支持一座城市的用电？

要回答这问题，得先知道小孩的尖叫或者哭闹声能达到多少分贝。根据一位身为母亲的物理学家在自己的博客中提到，她测试出女儿哭闹声是 122 分贝 [3]，而人类的尖叫声也在129分贝以下 [4]。这声音强度虽然超过100分贝，但奈米声波发电装置的最大发电量就是每平方厘米0.3 微瓦。

如果任意门外框中使用50平方厘米的纳米声波发电数组，那么一次尖叫可以产生15微瓦（0.3微瓦/平方厘米×50平方厘米）的电力。

以台北市为例，根据环保署公开的非营业用电统计资料，2013年6月住宅总用电量是352,640,859度，平均每小时消耗489779瓦。[5]要支持这些电力，得找到32,651,934位尖叫或哭闹的小孩才行。

再根据内政部户政司的数据，2012年底全台湾1岁－4岁的孩童只有746,739名。[6]因为每位小孩只能被吓一次，而且怪兽电力公司只能在夜间发电，所以台湾的小孩只能供应台北市1分22秒的夜间用电。不过夜间属于用电离峰时间，所以供电时间可以再长一点。（作者吐槽：也不能长多少了……）

结论：

虽然简单的计算发现怪兽电力公司确实可以供应微薄的电力，但是要作为永续能源的话，还是把纳米声波发电装置设在高速公路的隔音墙中比较实在，而且节约用电才能真正永续。

作者吐槽：1小时超过3200万个小孩的哭闹，比全球能源短缺更可怕……

原文发表于PanSci，作者：逆旅。转载时文字部分有修改。