Zima to dla wielu czas zwiększonego zużycia energii — więcej grzania, więcej strat, większe rachunki. Dla niektórych to również sezon… morsowania.

I właśnie podczas jednego z takich zimowych wejść do lodowatej wody, stojąc w jeziorze do klatki piersiowej i próbując nie szczękać zębami, usłyszałem pytanie od kolegi:
„Ciekawe, czy da się policzyć, ile kalorii spala człowiek podczas morsowania?”

Jak to zwykle bywa, jedno pozornie proste pytanie uruchomiło cały ciąg skojarzeń. Bo choć morsowanie kojarzy się głównie ze zdrowiem, odpornością i endorfinami, to z punktu widzenia inżyniera energii jest to… klasyczny problem bilansu energetycznego.

Morsowanie jako mini-audyt energetyczny człowieka

Z punktu widzenia fizyki człowiek w lodowatej wodzie na kilka minut przestaje być „człowiekiem”, a zaczyna być bardzo ciekawym obiektem energetycznym. Ma określoną temperaturę wewnętrzną, intensywnie oddaje ciepło do otoczenia i — co kluczowe — musi to ciepło na bieżąco „dokładać”, spalając energię zgromadzoną w organizmie.

Straty ciepła zachodzą jednocześnie przez:

  • przewodzenie (woda odbiera ciepło wielokrotnie szybciej niż powietrze),
  • konwekcję,
  • promieniowanie,
  • a dodatkowo organizm uruchamia mechanizmy obronne: dreszcze i przyspieszoną przemianę materii.

Efekt?
Gwałtowny wzrost chwilowego zapotrzebowania na energię, liczony w watach, dżulach i… kaloriach. Innymi słowy: organizm przechodzi w tryb „awaryjnego kotła grzewczego”.

Bilans morsowania – liczby „na twardo”

Na tym etapie odkładamy emocje i wchodzimy w liczby — spokojnie, bez wzorów z tablicy

Założenia obliczeniowe

  • masa ciała: 90 kg
  • czas w wodzie: 5 minut
  • zanurzenie do klatki piersiowej ⇒ powierzchnia zanurzona: ~1,4 m²
  • temperatura wody: 4°C
  • temperatura skóry na starcie: ~33°C
  • różnica temperatur: 29 K
  • współczynnik przejmowania ciepła: 150 W/m²K

1. Ile energii tracisz do wody w 5 minut?

Z prostego bilansu ciepła wychodzi, że ciało w takich warunkach oddaje do wody moc rzędu 6 kW.
Dla porównania: to tak, jakby jednocześnie pracowało kilka czajników elektrycznych — tylko zamiast grzać wodę, ogrzewają one Ciebie.

W ciągu 5 minut daje to:

  • ~1,83 MJ energii
  • czyli ~437 kcal oddanych do wody

I tu ważna uwaga: to energia, która ucieka do otoczenia, a nie kalorie „spalone” jeden do jednego w tym samym momencie — do tego jeszcze wrócimy.

2. Część energii pochodzi z… wychłodzenia ciała

Ciało człowieka ma swoją pojemność cieplną — działa trochę jak bufor.
Jeśli średnia temperatura tkanek spadnie o:

  • 0,5°C → „oddajesz” ok. 38 kcal
  • 1,0°C → ok. 75 kcal

To energia, którą tracisz bez spalania — po prostu kosztem wychłodzenia, głównie na obwodzie.

3. Ile kalorii realnie „dopala” organizm w wodzie?

W zimnej wodzie organizm znacząco zwiększa produkcję ciepła. Przyjmując umiarkowaną wartość:

  • dodatkowa moc metaboliczna: ~700 W

W 5 minut daje to:

  • ~210 kJ
  • czyli ~50 kcal

Czyli stojąc w wodzie i próbując zachować pokerową twarz, w środku pracujesz całkiem intensywnie — choć wciąż tylko część strat jest pokrywana „na bieżąco”.

4. A co dzieje się po wyjściu z wody?

Po morsowaniu proces się nie kończy. Często pojawiają się:

  • dalsze dreszcze,
  • tzw. afterdrop,
  • stopniowe „odrabianie” strat ciepła.

Energetycznie oznacza to podwyższony metabolizm jeszcze przez kilkadziesiąt minut.

Przyjmując:

  • ~300 W przez 30 minut

dostajemy dodatkowe:

  • ~720 kJ
  • czyli ~170 kcal

A jeśli przed wejściem trzeba było jeszcze wykuć przerębel, to dochodzi koszt energii jak przy krótkiej, intensywnej pracy fizycznej. Tego już nie liczę — ale organizm na pewno to zapamięta.

Podsumowanie bilansu morsowania

  • energia oddana do wody (5 min): 440 kcal
  • energia z „magazynu” (ochłodzenie): 40 kcal
  • dodatkowe spalanie w wodzie: 50 kcal
  • dodatkowe spalanie po wyjściu: 170 kcal

Łącznie: około 700 kcal — rozłożonych w czasie i zależnych od warunków, a nie „spalonych magicznie” w pięć minut. To raczej energetyczny maraton w pigułce niż szybki sprint.

Dlaczego to nie są „magiczne kalorie”

Bilans energetyczny zawsze rozkłada się w czasie. Ciało człowieka — podobnie jak budynek czy instalacja przemysłowa — ma swoją pojemność cieplną. Najpierw część energii tracimy kosztem wychłodzenia, a dopiero później organizm „dopłaca” brak, zwiększając metabolizm.

Z punktu widzenia fizyki wszystko się zgadza: energia nie znika, tylko zmienia formę, miejsce i moment, w którym musi zostać uzupełniona.

I dokładnie w tym momencie morsowanie przestaje być ciekawostką, a zaczyna być bardzo dobrą analogią.

Od człowieka do przemysłu: ta sama logika, inna skala

Dlaczego w ogóle o tym piszę?
Bo dokładnie tę samą logikę stosuję na co dzień w audytach energetycznych — tylko zamiast człowieka analizuję:

  • budynki,
  • instalacje,
  • linie technologiczne,
  • całe zakłady przemysłowe.

Zmienia się skala i media energetyczne, ale pytania są identyczne:

  • skąd energia się bierze?
  • gdzie i ile jej tracimy?
  • czy te straty są potrzebne?
  • czy da się je ograniczyć albo wykorzystać ponownie?

Bo niezależnie od tego, czy mówimy o morsowaniu, suszarni, kurniku czy hucie aluminium, energia zawsze gdzieś jest. Trzeba tylko umieć ją policzyć.

Przykłady z życia audytora energetycznego

W praktyce te same pytania, które pojawiają się przy morsowaniu, prowadzą mnie do bardzo różnych — czasem dość zaskakujących — analiz w audytach energetycznych.
Na przykład:

  • Ile ciepła generują kury znoszące jajka i jak te zyski ciepła zbilansować z odpowiednią wentylacją, żeby kurnik nie zamienił się w saunę?
  • Ile energii potrzeba do wysuszenia kostek ziemniaczanych, a ile da się odzyskać ze strumienia gorącego powietrza wylatującego z suszarni?
  • Czy w nierównomiernym procesie topienia aluminium da się jednocześnie:
    • zmniejszyć zużycie gazu,
    • wielostopniowo wykorzystać ciepło odpadowe ze spalin,
    • a przy okazji zasilić zarówno proces technologiczny, jak i produkcję chłodu?
  • Czy woda basenowa może być sensownym dolnym źródłem pompy ciepła?
  • Ile ciepła zużywa suszarnia tarcicy sosnowej i czy część tej energii da się sensownie zawrócić do procesu?
  • Ile wody trzeba usunąć z bułki, żeby finalnie powstała… bułka tarta?
  • Czy ciepłem odpadowym ze sprężarek można efektywnie ogrzewać komorę lakierniczą?
  • Jak zaprojektować system, gdy proces:
    • w bardzo krótkich odstępach czasu potrzebuje dużych ilości ciepła,
    • a chwilę później dużych ilości chłodu?

Każdy z tych przypadków to zupełnie inny świat technologii, inne media i inne ograniczenia.
Ale wspólny mianownik jest zawsze ten sam: dobrze policzony bilans energetyczny.

Bo energia nie znika — tylko zmienia miejsce

Morsowanie, suszarnia, kurnik, lakiernia czy linia do topienia aluminium łączy jedna zasada:
Energia nie znika. Ona zawsze gdzieś jest.

Pytanie brzmi:

  • czy wiemy gdzie,
  • czy umiemy ją policzyć,
  • i czy potrafimy ją sensownie wykorzystać.

Bo dopiero wtedy liczby przestają być ciekawostką, a zaczynają realnie pracować — czy to dla zdrowia, czy dla efektywności energetycznej.