Arquímedes dijo: "Dadme una palanca lo bastante larga y un punto de apoyo en el que colocarla, y moveré el mundo".
Esta es la naturaleza del ejercicio de reflexión que planteas. Y la respuesta es sí, dado un sistema de conversión adecuado (nuestro punto de apoyo y palanca, por así decirlo), se podría "hacer funcionar todo en el mundo", al menos brevemente, con la conocida pila de 9 V (PP3).
Sin obsesionarse con los aspectos prácticos, la energía es energía, la potencia es potencia, y una pila de 9V ciertamente tiene algo.
Consideremos que una pila de 9V es un paquete de energía química bastante pequeño (y no renovable) comparado con, por ejemplo, un banco de baterías fuera de la red, una planta generadora o, para el caso, toda la red eléctrica mundial.
¿Cómo de pequeño? Una pila alcalina típica de 9 V tiene una capacidad de 400 mAh, es decir, aproximadamente 3,6 Wh (0,4Ah * 9V) de energía electroquímica de ese pequeñín.
Compárese con la producción total mundial de energía, que en 2021 fue de unos 1.000 millones de euros. 28.000 TWh ( enlace ). Esto equivale aproximadamente a 3.2 TW de energía que se utiliza en el mundo en un momento dado (28.000 TWh/365d/24h.)
En números redondos, entonces, se necesitaría alrededor de un trillón Pilas de 9 V de 3,6 Wh por hora para abastecer la demanda mundial de energía. O una pila de 9V podría abastecer una billonésima parte de esa demanda. O podría abastecerla durante una trillonésima parte de una hora, es decir, 3,6ns (como señala @ Neinstein ).
Se podrían hacer análisis similares para, por ejemplo, toda una casa o incluso un solo electrodoméstico, y salir igualmente decepcionado con la capacidad de la pila de 9 V para alimentar cualquier cosa que no sea el más pequeño de los aparatos.
Y eso está bien. La pila de 9V no está diseñada para cosas más grandes. Internamente, las pilas de 9 V son en realidad una pila de seis minúsculas celdas de 1,5 V conectadas en serie. La resistencia interna de esa pila es bastante grande, lo que limita mucho la corriente que puede suministrar la batería.
En lugar de alimentar su casa o el mundo, la misión de la pila de 9 V es alimentar pequeños aparatos electrónicos como las radios de "transistores": es decir, dispositivos que consumen poca corriente pero necesitan un voltaje más alto para funcionar. Y para eso es bastante buena, aunque cara.
La pila de 9V: genial para tu detector de humos, no tanto para tu tostadora.
Puede que le vaya un poco mejor si Sr. Fusion'd la batería, convirtiendo toda su masa de 45 g en energía. Entonces, para "alimentar el mundo", habría que quemar sólo tres por hora: utilizando e=mc^2, cada pila produce 4,05 x10^15 julios (4,05 petta J, PJ) o 1,125 TWh.
(1 J = 1 vatio-segundo; 1 vatio-hora equivale a 3600 vatios-segundo o 3600 J.)
Dato curioso: la mayor prueba nuclear estadounidense, Castillo Bravo (15 Mt), liberó unos 62 PJ de energía, es decir, aproximadamente dieciséis pilas de 9V de masa en energía. La producción de energía del Castillo Bravo alimentaría al mundo actual durante unas 3 horas. Supongo que habría que pasar a Zar Bomba (50 Mt, 209 PJ) para conseguir más tiempo de juego.
Pero, siendo realistas, tanto la ciencia como la economía limitan los casos de uso de las pilas de 9V. Una pila de 9V es terriblemente cara por unidad de energía suministrada, su fabricación requiere muchos recursos, no es recargable en su forma común y tiene un contenido energético y una potencia de salida limitados.
Lamentablemente, tal y como están las cosas hoy en día, la mayoría de las alcalinas acaban en los vertederos. En la actualidad, sólo se recicla un 4%, aunque se están haciendo esfuerzos para mejorar la situación ( enlace ).
El ión-litio y los productos químicos afines están más cerca de satisfacer la necesidad de almacenamiento de energía escalable, por lo que son la opción preferida en estos momentos. Pero incluso éstas tienen problemas cuando se consideran como un ciclo de vida. El reciclado del Li-ion se está considerando seriamente ( enlace ).
