Высокий расход энергии за короткое время: 10 упражнений, сжигающих калории лучше бега

10 упражнений, сжигающих калории лучше бега

При обычном беге сжигается примерно 10 ккал в минуту. Всё замечательно, но можно лучше.

Гарольд Гиббонс, инструктор в Mark Fisher Fitness и руководитель National Strength and Conditioning Association в штате Нью-Йорк, не считает бег лучшим способом сжечь больше калорий:

В целом вы сжигаете больше калорий во время высокоинтенсивных силовых тренировок, нежели во время бега.

Идёт время, совершенствуются технологии, проводятся новые, гораздо более точные и корректные исследования, благодаря которым мы можем лучше узнать о процессах, протекающих в нашем теле.

Устаревшие методы рассчитывают энергозатраты исходя только из процесса аэробного метаболизма. Однако при высокоинтенсивных тренировках в нашем организме запускается процесс анаэробного метаболизма. В старой литературе этот факт в расчёт не берётся, либо его эффект считается некорректно.

Исследования университета Южного Мэна с применением более совершенных методов подсчёта затрачиваемых калорий показали, что в процессе интенсивной силовой тренировки на самом деле сжигается на 71% больше калорий, нежели предполагалось.

Главное преимущество высокоинтенсивных занятий перед бегом — большее количество затрачиваемой энергии за единицу времени. Тренировка короче, эффект больше.

Предлагаем вам подборку из 10 замечательных упражнений, сжигающих больше калорий, чем бег.

Скакалка

Всё гениальное просто. При темпе 100–120 прыжков в минуту сжигается 13 ккал. В качестве бонуса вы развиваете чувство баланса и координацию.

Протокол Табата. Приседания

Крайне простая и чрезвычайно эффективная интервальная тренировка. 20 секунд максимально интенсивной работы, 10 секунд отдыха. Повторить 8 раз. Цикл занимает всего 4 минуты. Согласно исследованиям Обернского университета в Монтгомери, вы потеряете 53,6 ккал и удвоите скорость метаболизма минимум на 30 минут.

Бурпи

Учёный и тренер Джефф Годин говорит, что на одно бурпи затрачивается 1,43 ккал. Если делать 7 и более бурпи в минуту, то уже получится выйти на двухзначный расход калорий в минуту. Рекомендуется довести число повторений хотя бы до 10 в минуту. При высоком темпе выполнения 10 бурпи приравниваются к 30 секундам велоспринта.

Синди и Мэри

Cindy — 5 подтягиваний, 10 отжиманий, 15 приседаний без веса. Вот и всё. Делаете этот цикл столько, сколько сможете, на протяжении 20 минут. При среднем темпе выполнения и не слишком больших перерывах получится сжигать 13 ккал в минуту. Для хардкорщиков есть вариант Mary — 5 вертикальных отжиманий, 10 «пистолетиков», 15 подтягиваний.

Канаты

В Колледже Нью-Джерси провели исследования и сравнили различные виды и техники воркаута по количеству потребления кислорода и затратам энергии. Оказалось, что больше всего калорий сжигается во время тренировки с канатами — 10,3 ккал в минуту.

Махи гирей

Согласно исследованиям университета Висконсина, данное упражнение сжигает 20,2 ккал в минуту при среднем пульсе, равном 93% от максимального, при тренировке длительностью 20 минут. Такие движения неестественны для нашего тела, а потому отклик со стороны организма просто потрясающий. Упражнение может быть травмоопасным, поэтому вот вам видео с инструкцией.

Тренажёр гребли

Видели олимпийских гребцов? Казалось бы, всего одно упражнение, а такое тело! Дело в том, что гребля включает в работу практически все основные группы мышц. Исследования Гарвардского университета показывают, что 30 минут гребли сжигают 337 ккал, или 12,5 ккал в минуту.

AirDyne Bike

AirDyne Bike — это тренажёр с прогрессирующей нагрузкой. Чем активнее занимаешься, тем сильнее сопротивление. Знаете, сколько калорий удалось сжечь за минуту на этом тренажёре? 87 ккал! Конечно, данные получены не в лабораторных условиях, а со встроенного компьютера, но результат всё равно впечатляет.

Fat-bike

Обращали внимание на эти странные велосипеды с непропорционально большими колёсами? Это фэт-байки — всесезонные и всепогодные велосипеды, на которых можно ездить по песку, снегу, высокой траве и вообще где угодно. А ещё на таком монстре умудряются сжечь 1 500 ккал за один час, или 25 ккал в минуту.

Катание на лыжах

Если предложенный выше чудо-велосипед вам не по душе, то обращайтесь к классике — вставайте на лыжи. Затраты энергии здесь очень большие, и даже при умеренном темпе катания можно сжигать более 12 ккал в минуту.

Знаете другие упражнения, сжигающие более 10 ккал в минуту? Расскажите о них в комментариях.

5 способов тратить больше калорий без тренировок

1. Поддерживайте низкую температуру в помещении

 

Старайтесь поддерживать прохладную температуру в комнате, особенно во время сна, и чаще бывать на свежем воздухе. Холод повышает количество бурого жира — разновидности жировой ткани, которая тратит энергию, чтобы обогреть организм. Учёные выяснили ^{, что у взрослых людей 50–100 г бурого жира увеличивают энергетические затраты на 150–300 ккал в день.}

Исследование ^{2014 года показало, что при наличии бурого жира долгое пребывание (5–8 часов) в холодной комнате значительно увеличивает расход энергии, ускоряет утилизацию глюкозы по всему телу и повышает чувствительность к инсулину.}

А исследование ^{Франческо Цели (Dr.}

 Francesco S. Celi) и Пола Ли (Dr. Paul Lee) установило, что регулярный сон в холодной комнате (19 °С) в течение месяца увеличивает объём бурых жировых клеток на 42%, а их метаболическую активность — на 10%. Кроме того, у участников исследования повысилась чувствительность к глюкозе, а также увеличилось количество лептина (гормона, подавляющего аппетит) и адипонектина (повышает чувствительность к инсулину, имеет противовоспалительный и антиатерогенный эффекты).

2. Чаще сидите на полу

Если вы смотрите телевизор на полу, а не на мягком диване или кресле, больше мышц напрягается, просто чтобы поддерживать тело в определённом положении. Также больше энергии тратится на то, чтобы сесть на пол и встать с него.

Помимо траты калорий, сидение на полу улучшает гибкость, тонус мышц и осанку.

Наше тело приспособлено для выполнения полного приседания, а современный человек весь день выполняет его только в половину диапазона. В результате мы постепенно теряем гибкость и подвижность суставов.

Вернув полный диапазон движения, вы улучшите осанку, поддержите гибкость мышц и сухожилий и даже продлите жизнь. Исследование ^{бразильских учёных 2012 года показало, что неспособность сесть на пол и встать с него без помощи рук увеличивает риск смерти в пожилом возрасте.}

Сидя на полу, вы можете смотреть телевизор или играть в видеоигры, разговаривать по телефону, читать книги, перекусывать или даже обедать: вынужденные движения корпуса во время такой трапезы улучшат пищеварение.

3. Жуйте жвачку

Джеймс Левин (James Levine) и Полетта Боколь (Paulette Baukol) из клиники Майо выяснили ^{, что жевание жвачки увеличивает энергозатраты на 11 ккал в час.}

Более того, жвачка помогает потреблять меньше калорий и при этом чувствовать себя более энергичным. Кэтлин Мелансон (Kathleen Melanson), профессор нутрициологии в Род-Айлендском университете, исследовала

влияние жвачки без сахара на контроль веса. Когда участники исследования жевали жвачку в течение одного часа утром (три 20-минутных отрезка), они потребляли на 67 ккал меньше на завтрак и не компенсировали их в течение дня.

Оценивая своё состояние, участники заявляли, что чувствуют прилив энергии и меньший голод после жевания жвачки.

Исследователи предположили, что сам процесс жевания стимулирует нервы в жевательных мышцах, которые отправляют сигналы в зоны аппетита в мозге, связанные с чувством насыщения. Это объясняет, почему испытуемые были менее голодны.

4. Ходите под динамичную музыку

Исследование ^{итальянских учёных 2016 года показало, что при прослушивании энергичной музыки быстрее повышается сердечный ритм.}

Одна группа участниц крутила педали на велотренажёре под музыку с темпом 150–170 BPM, другая — под ритмичную музыку с высоким BPM, а третья — вообще без музыки. В результате группы, тренирующиеся под энергичную музыку, быстрее достигали аэробной зоны (50–60% от максимальной частоты сердечных сокращений), а после достижения порога в 75% от максимальной ЧСС ритмичная музыка помогала им поддерживать темп и ускоряться.

Если вы не устраиваете себе кардиотренировок, то просто ходите под ритмичную музыку, например, на работу или в магазин. Так вы будете двигаться быстрее и потратите больше калорий.

5. Получайте новые знания

В спокойном состоянии мозг потребляет ^{около 420 ккал в сутки и утилизирует около 60% всей глюкозы в организме. А во время активной умственной деятельности потребление калорий возрастает ещё больше.}

Несколько британских экспериментов ^{показали, что решение сложных задач повышает потребление глюкозы. В процессе эксперимента одна группа выполняла простые действия, такие как повторяющееся нажатие на кнопку, а другая решала математические задачи. У участников, решающих сложные примеры, уровень глюкозы упал. Это значит, что в процессе они потратили больше калорий.}

Исследование ^{2004 года показало, что уровень глюкозы изменялся в ответ на выполнение теста Струпа, требующего высокой концентрации. Кроме того, учёные заметили взаимосвязь между уровнем глюкозы и точностью ответов. Таким образом, чем больше сосредоточен человек, тем больше энергии потребляет его мозг.}

Чтобы тратить больше калорий во время умственной активности, задание должно быть сложным и интересным. Только так вы сможете поддерживать высокую степень концентрации.

Хорошая новость состоит в том, что чем больше вы тренируете мозг, тем больше калорий он потребляет. В ходе исследования ^{Геральд Ларсон (Gerald E. Larson) обнаружил, что чем выше умственные способности человека, тем больше глюкозы потребляет кора мозга во время работы.}

Однако надо отметить, что никакая умственная активность не сравнится с физическими упражнениями и простая домашняя тренировка сожжёт больше калорий, чем самый сложный математический пример.

Читайте также 🧐

Таблица расхода калорий

Экология здоровья и красоты: Чтобы уменьшить жировые запасы и похудеть необходимо сжигать больше энергии. Как увеличить затраты энергии. ..

Поступающие с пищей калории организм либо расходует, либо откладывает в виде жировой ткани. 

Таким образом, чтобы уменьшить жировые запасы и похудеть необходимо сжигать больше энергии.

Как увеличить затраты энергии, а значит и расход калорий? 

Подписывайтесь на наш аккаунт в INSTAGRAM!

Для начала давайте разберемся на какие цели организм человека тратит энергию. Таких целей три:

• основной обмен энергии;
• выполнение работы или другая физическая активность — на это уходит 15-30% поступающих килокалорий в зависимости от вида деятельности;
• переваривание и усвоение пищи — на работу по перевариванию пищи организм расходует 5-10% потребляемой энергии.

Таблица расхода калорий при физических нагрузках различного типа

Лучшие публикации в Telegram-канале Econet. ru. Подписывайтесь! 

Сжигание калорий при физических нагрузках (дополнительный обмен) зависит от интенсивности занятия и его продолжительности. 

Верно подобрав вид физической нагрузки и ее интенсивность, потерю калорий можно уравнять с количеством потребляемой энергии. В этом случае вы не будете набирать лишний вес.

Если затраты килокалорий будут превышать их поступление в организм, вес тела начнет снижаться.

В таблице ниже приведен расход калорий за 1 час при различных физических нагрузках:

Примечание. В таблице указан расход калорий при физических нагрузках для человека весом 68 кг. Если вес меньше 68 кг, то на каждые 9 кг снижения показатель расхода калорий сокращается на 13%, а на каждые 9 кг выше 68 кг — к указанной цифре прибавляем 12%.

Расход калорий на усвоение пищи

Сколько энергии необходимо на переваривание/усвоение пищи зависит от ее химического состава:

• больше всего энергии тратится на переваривание белков животного происхождения. В этом случае расход калорий (энергии) достигает 30-40% энергетической ценности белков;
• затраты на переваривание углеводов составляют — 4-7%;
• жиров — всего 2-4%.

Принято считать, что при смешанном рационе затраты энергии на переваривание пищи составляют 10% от общей энергетической ценности съеденного.опубликовано econet.ru. Если у вас возникли вопросы по этой теме, задайте их специалистам и читателям нашего проекта здесь.

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление — мы вместе изменяем мир! © econet

НПО «Альтернатива» — 2.3.4. Суточный расход энергии человека

Для обеспечения человека пищей, соответствующей его энергети­ческим затратам и пластическим процессам, необходимо определить су­точный расход энергии. За единицу измерения энергии человека принято считать килокалорию.

В течение суток человек тратит энергию на работу внутренних ор­ганов (сердца, пищеварительного аппарата, легких, печени, почек и т.д.), теплообмен и выполнение общественно полезной деятельности (работа, учеба, домашний труд, прогулки, отдых). Энергия, затрачиваемая на ра­боту внутренних органов и теплообмен, называется основным обменом. При температуре воздуха 20 °С, полном покое, натощак основной обмен составляет 1 ккал в 1 ч на 1 кг массы тела человека. Следовательно, ос­новной обмен зависит от массы тела, а также от пола и возраста человека.

Суточный расход энергии у здорового человека складывается из:

1) основного обмена,

2) рабочей прибавки, т.е. энергозатрат, связанных с выполнением той или иной работы,

3) специфического динамическо­го действия пищи.

Мышечная работа существенно изменяет интенсивность обмена. Чем интенсивнее выполняемая работа, тем выше затраты энергии. Если затраты энергии в условиях основного обмена в среднем 1 ккал на 1 кг массы тела в час, то при спокойном положении сидя затраты энергии равны 1,4 ккал/кг/час, в положении стоя без напряжения — 1,5 ккал/ кг/час, при легкой работе (канцелярские служащие, учителя, портные и др. ) — 1,3-2,5 ккал/кг/час, при небольшой мышечной работе, связанной с ходьбой (врачи, почтальоны и др.) — 2,8-3,2 ккал/кг/час, при тяжелом физическом труде — 5,0-7,5 ккал/кг/час.

Степень энергетических затрат при различной физической актив­ности определяется коэффициентом физической активности — отноше­нием общих энергозатрат на все виды деятельности в сутки к величине основного обмена (табл. 2.1).

Для людей, выполняющих легкую работ сидя, требуется 2400-2600 ккал в сутки, работающих с мышечной нагрузкой необходимо 3400-3600 ккал в сутки. Мышечная работа значительно увеличивает расход энергии, поэтому суточный расход энергии превышает величину основного обмена. Это увеличение энергетических затрат составляет ра­бочую прибавку, которая тем больше, чем интенсивнее мышечная работа. При мышечной работе освобождается тепловая и механическая энергия. Отношение механической энергии ко всей энергии, затраченной на ра­боту, выраженное в процентах называется коэффициентом полезного действия (КПД). При физическом труде КПД в среднем составляет 20%. У нетренированных людей он ниже, чем у тренированных.

Таблица 2.1
Энергетические затраты при различных видах деятельности в сутки

При умственном труде энерготраты значительно ниже, чем при физическом. Интенсивный умственный труд вызывает повышение за­трат энергии на 2-3% по сравнению с полным покоем. Если умственная активность сопровождается эмоциональным возбуждением, энерготра­ты могут быть больше (до 11-19%).

Сколько электроэнергии потребляет кондиционер, как снизить расходы

Климатическое оборудование создает в помещении приятный микроклимат. Прибор работает от электросети, а значит, после установки кондиционера появляются дополнительные расходы энергоресурсов, за которые придется платить. Чтобы разумно планировать собственный бюджет, многие покупатели заранее интересуются, какой объем электроэнергии потребляет конкретная модель сплит-системы и как можно снизить эти расходы.

В статье мы рассмотрим информацию о затратах электроэнергии кондиционером летом и зимой, что такое классы энергоэффективности, рекомендации по снижению потребления электричества кондиционером.

 

Оглавление:

Особенности расхода электричества кондиционером

Количество потребляемой энергии кондиционером неоднозначно и зависит от режимов работы и потребляемой мощности. Это значение определяется по двум основным параметрам – охлаждающая и потребляющая производительность прибора, указанная в техническом паспорте кондиционера (значение СОР и ЕЕR).

Потребляемая мощность указывает расход электроэнергии с линии, а мощностной параметр определяет, какое количество необходимой энергии вырабатывает система. Чем больше это значение, тем меньше расход электроэнергии.

Однако покупателю также стоит понимать, что указанные производителем параметры могут немного отличаться от фактических расходов. Это связано с тем, что при испытании прибора и вычислении его параметров в помещении были соблюдены все условия, необходимые для минимального расхода энергоресурсов (закрытые окна и двери). А вот в бытовой эксплуатации такие условия не всегда сохраняются, что и приводит к увеличению расхода энергии при функционировании сплит-системы.

Также есть некоторые факторы, влияющие на количество потребляемой энергии. Рассмотрим их.

Какие факторы влияют:

1. Кондиционер больше потребляет энергии, когда включаются дополнительные режимы, например, ионизация и увлажнение воздуха.
2. На расход энергии также влияют возможности компрессора. Самым экономичным типом оборудования признаны кондиционеры инверторного типа.
3. Обычные сплит-системы, автоматически отключаемые при достижении заданного температурного значения, не потребляют энергию, когда находятся в режиме ожидания. Но как только температура воздуха в помещении отклоняется от заданных параметров, кондиционер начинает работать на полную мощность, и в таком режиме компрессор потребляет ток в большом количестве.

Сколько кондиционер потребляет за 1 час/месяц

Для расчета потребляемой энергии кондиционером необходимо разделить номинальную мощность прибора на коэффициент ЕЕR. К примеру, возьмем прибор класса А с производительностью на холод 2.5 кВт. Выполним расчет потребления энергии по формуле: 2.5/3.2. Получаем расход 0.78 кВт·ч.

Расход электроэнергии также определяется по тепловой мощности сплит-системы, которая обозначается в британских термических единицах – BTU. Например, тепловая мощность 2-киловатной модели имеет значение «7», на 2.5 Квт – «9», на 3.5 кВт – 12.

Средний расход электроэнергии по параметру тепловой мощности:

• «7» – 0.65-0.75 кВт·ч;
• «9» – 0.78-088 кВт·ч;
• «12» – 0.96-1 кВт·ч.

Количество потребляемой энергии в месяц зависит от количества рабочих часов. Например, в жаркое время года кондиционер может безостановочно функционировать на протяжении 10-12 часов.

Например, возьмем модель «9», потребляемую за час в среднем 0.78 кВт. За 6 часов работы кондиционер будет потреблять 4.68 кВт, а значит, за месяц расход электричества составит 140 кВт. Однако этот расчет достаточно грубый и поверхностный. Для вычисления более точных параметров необходимо учитывать площадь помещения, условия его эксплуатации, режимы работы и другие важные нюансы.

Потребление в летнее время

В летнее время года кондиционеры, функционирующие на охлаждение, потребляют больше энергии, чем зимой. При расчете этого значения стоит также учитывать количество рабочих часов. К примеру, при 8-часовой безостановочной работе кондиционера с тепловой мощностью «9» среднее суточное потребление составит 6.4 кВт. Если же техника работает в сильную жару 24 часа в сутки, расход электроэнергии увеличится втрое.

Потребление на обогрев зимой

В режиме на обогрев кондиционеры расходуют меньше энергии, чем при работе на охлаждение. Для расчета используется коэффициент СОР. Например, для приборов класса А он равен 3.60.

К примеру, возьмем кондиционер с мощностью обогрева 2.2 кВт. Делим этот параметр на 3.6 и получаем средний расход энергии за 1 час – 0.61 кВт. А чтобы рассчитать расходы электроэнергии за сутки или весь месяц, нужно умножить этот параметр на количество рабочих часов и дней.

Классы энергоэффективности кондиционеров

Класс энергоэффективности кондиционера указывается в техническом паспорте значением СОР – режим обогрева и ЕЕR – на охлаждение.

Классы энергоэффективности сплит-систем:

1. A – СОР – 3.60, ЕЕR – 3.20.
2. B – СОР – 3.40/3.60, ЕЕR – 3.20/3.00.
3. C – СОР 3.20/3.40, ЕЕR 2.80/3.00.
4. D – СОР 2.80/3.20, ЕЕR 2.60/2.80.
5. E – СОР 2.60/2.80, ЕЕR 2.40/2.60.
6. F – СОР 2.40/2.60, ЕЕR 2.20/2.40.
7. G – СОР 2.40, ЕЕR 2.20.

Какой класс энергоэффективности лучше

Энергоэффективными считаются кондиционеры класса А, А+, А++, А+++, коэффициент которых равен или выше значения 3.2.

Как правило, чем выше класс, тем рациональнее расход электроэнергии. Такие приборы стоят дороже, зато они более экономичные в эксплуатации.

Как сэкономить на энергопотреблении кондиционера

Есть несколько дельных советов, которые помогут пользователям экономить расход электричества при эксплуатации климатического оборудования.

Полезные советы:

1. Закрывайте двери и окна в процессе эксплуатации кондиционера.
2. Если комната солнечная, закрывайте окна темными занавесками или защитными светоотражающими пленками, чтобы кондиционер не расходовал дополнительную энергию, затрачиваемую на компенсацию теплопоступлений из окна.
3. Выбирайте оптимальную температуру охлаждения и не переключайте постоянно температурное значение, заставляя прибор работать безостановочно, расходуя дополнительную энергию.
4. Следите за чистотой и исправностью механизмов во внутренних блоках сплит-систем. От технического состояния оборудования также зависит расход электроэнергии.
5. Следите за количеством фреона в сплит-системе. При его недостатке или избытке нарушается нормальная работа прибора, что также может повлиять на расход электричества.
6. Используйте кондиционер только в том диапазоне температур, который рекомендован производителем.

Современные сплит-системы потребляют небольшое количество электроэнергии, а при соблюдении правил эксплуатации прибора можно получить приличную экономию бюджета при оплате за электричество.

Эффект EPOC или «дожигание» калорий после тренировки – Зожник

Отдыхаешь после тренировки – а калории дожигаются. Сколько именно, как долго и от чего зависит? Об этом статья, собственно.

Зожник представляет перевод обзора учёного Лэна Кравитца о посттренировочном эффекте EPOC – дополнительном расходе энергии после тренировки. 

Повышение расхода энергии после тренировки происходит благодаря избыточному потреблению кислорода после нагрузки (он же – кислородный долг), что на английском звучит как excess post-exercise oxygen consumption (т.е. EPOC).

Этот процесс восстановления организма можно назвать «дожиганием калорий», что во многом является восстановлением нескольких физиологических показателей до уровня, который был до начала тренировки.

Эффект дожигания калорий длится до 24 часов – проверено учеными.

Сколько длится эффект EPOC

Существует много путаницы относительно того, как долго длится эффект EPOC. Некоторые исследования говорят о не более чем 35 минутах, а некоторые сообщают о 24 часах действия эффекта «дожигания калорий» (Borsheim & Bahr 2003).

Учёные говорят о том, что причиной таких серьезных противоречий могут быть различия в интенсивности, длительности, и, собственно, самих типах нагрузки (кардиотренировки, силовые, ВИИТ). Кроме того, научные методы и технологии измерения эффекта EPOC также разнятся между собой (Knab et al., 2011). Тем не менее, вклад EPOC в процесс управления весом нельзя сбрасывать со счетов.

Понятие «повышенный метаболизм», который наблюдается после завершения тренировок, впервые было упомянуто в 20-х годах прошлого столетия. Однако лишь в 1984 году революционное исследование докторов Глэна Гэссера и Джорджа Брукса позволило разрешить многие конфликтующие идеи и смогло объяснить несколько неизученных ранее механизмов эффекта EPOC.

Учёные смогли разъяснить, что химические и физические изменения, которые происходят в сокращающихся клетках нашего тела во время тренировки (вследствие чего метаболизм кислорода повышается) сохраняются и во время восстановления и составляют значительную часть эффекта EPOC. Далее авторы объясняют, что в процессе восстановления метаболизма кислорода клетки мышц расходуют дополнительное количество энергии для того, чтобы восстановить свое состояние до уровня, который был до тренировки.

Как интенсивность тренировки влияет на “дожигание калорий”

Пожалуй, фактор, который наиболее ощутимо влияет на эффект EPOC, является тренировочная интенсивность (Borsheim & Bahr, 2003).

В одном из недавних исследований (Mann et al., 2014) изучалось, как восстановятся бегуны (в эксперименте участвовало 38 мужчин и женщин в возрасте 20-40 лет) после 20 минут бега на уровне 60%, 70% и 80% от VO2max. Когда после тренировки учёные измеряли эффект EPOC, подтвердился факт, что наиболее интенсивный бег сильнее влияет на эффект «дожигания энергии» в период восстановления (специалисты измеряли EPOC на протяжении 15 минут). Этим экспериментом учёные подтвердили данные исследований предыдущих лет.

В одном из самых уникальных исследований учёный Knab с коллегами изучал эффект EPOC в метаболической палате – маленьком закрытом пространстве, где испытуемые живут до 24 часов и дольше. Благодаря содержанию испытуемых в метаболической палате учёные имеют возможность с абсолютной точностью изучать, каким образом тренировки и двигательная активность в целом, а также питание и сон влияют на метаболизм. Специалисты изучали, как тренировки на велоэргометре на уровне 70% от VO2max длительностью 45 минут повлияют на метаболизм у 10 молодых мужчин. Для объективной оценки результатов испытуемые провели в метаболической палате 2 дня, в один из которых тренировались, а в другой – отдыхали.

В среднем за 45 минут тренировки испытуемые расходовали 519 ккал. В первые 14 часов после тренировки расход энергии в состоянии покоя значительно повысился и участники расходовали за этот период в среднем на 190 ккал больше, чем в день без тренировки. Это исследование показало, что интенсивные тренировки умеренной длительности (45 минут) обладают значительным эффектом EPOC.

В чем разница эффекта EPOC при высокоинтенсивных силовых тренировках против обычных силовых?

Команда исследователей во главе с Паоли (2012) изучала, как повлияют на эффект EPOC высокоинтенсивная силовая тренировка и традиционная силовая тренировка. В том исследовании приняло участие 17 мужчин в возрасте 28 лет, каждый из которых имел от 4 до 6 лет опыта силовых тренировок.

На протяжении дня участники продолжали питаться одинаково и поддерживали свою ежедневную активность. По прошествии 22 часов мужчины возвращались в лабораторию, где учёные измеряли, сколько дополнительных калорий «дожигалось» после тренировки.

Традиционная силовая тренировка состояла из 8 упражнений: жима на горизонтальной скамье, тяги верхнего блока, армейского жима, сгибания на бицепс, разгибания на трицепс, жима ногами, сгибания ног в тренажёре, а также подъёмов туловища для мышц пресса. Каждое упражнение выполнялось в 4 подхода на 8-12 повторений (70-75% от 1ПМ) до достижения мышечного отказа с одной минутой отдыха между подходами для односуставных и двумя минутами отдыха для многосуставных упражнений. Вместе с 10-минутной разминкой на беговой дорожке такая тренировка в среднем длилась 62 минуты.

Высокоинтенсивная силовая тренировка состояла из 3 упражнений: жима на горизонтальной скамье, жима ногами и тяги верхнего блока, которые выполнялись в определённом стиле. В первом подходе участники выполняли упражнение до отказа с весом, который они могли поднять 6 раз, но не более. После этого следовало 20 секунд отдыха и тот же вес снова поднимался до отказа, что соответствовало приблизительно 2-3 повторениям; после очередных 20 секунд отдыха участники ещё раз выполняли подход с тем же весом отягощения до отказа на 2-3 повторения. С отдыхом в 2,5 минуты после каждого круга участники выполнили 2 таких круга для жима на горизонтальной скамье и тяги вертикального блока и 3 круга для жима ногами. Вместе с 10-минутной разминкой на беговой дорожке тренировка длилась около 32 минут.

Результаты показали, что в период 22 часов после традиционной силовой тренировки по сравнению с состоянием покоя расход энергии повысился на 5%, что выразилось в дополнительных 99 ккал.

При этом после высокоинтенсивной силовой тренировки в период 22 часов расход энергии повысился на целых 23% по сравнению с состоянием покоя – после высокоинтенсивной тренировки расходовалось 452 дополнительных ккал. Отмечается, что на покрытие дополнительных энергетических нужд организма (на эффект EPOC) в качестве источника топлива главным образом использовался жир.

ВАЖНО! В итоге во время более размеренного выполнения упражнений “на потом”, на эффект EPOC откладывается для “дожигания” меньше калорий – всего 99 ккал. А во время высокоинтенсивной тренировки тело просто не успевает потребить достаточное количество кислорода для “дожигания”, поэтому после тренировки сгорает больше калорий – в среднем 452 ккал.

Однако по общему итогу за обе тренировки тело тратит примерно оди

Представление о единицах и масштабе для производства и потребления электроэнергии

Цифры о дневной выработке из различных источников электроэнергии были получены одним из двух способов:

• Где конкретные отчетные данные о годовой выработке энергии завода или объекта были опубликованы, мы преобразовали это в среднесуточную выработку в ватт-часах или мегаватт-часах.
• В тех случаях, когда конкретные данные об электрической мощности недоступны, мы рассчитали это на основе максимальной номинальной мощности установки и среднего коэффициента мощности для установки этого типа на основе данных о коэффициенте мощности, опубликованных Управлением энергетической информации США (EIA) ¹ (описано ниже).

Выработку объектов электроэнергетики часто описывают как максимальную мощность; это показатель мощности (не энергии), измеряемый в ваттах (Вт). Чтобы получить среднюю дневную выработку электроэнергии, нам необходимо выполнить два преобразования этого показателя. Во-первых, мы должны преобразовать мощность в энергию. Энергия — это мера выходной мощности во времени (энергия = мощность x время). Таким образом, чтобы рассчитать выработку энергии в ватт-часах, нам нужно умножить нашу номинальную мощность на количество часов, в течение которых работает наша установка.Например, если у нас есть установка мощностью 1000 МВт, ее максимальная выработка энергии в день будет 24 000 МВт · ч (1000 МВт x 24 часа).

Однако это предполагает, что установка непрерывно работает с максимальной производительностью, чего в большинстве случаев (если не у всех) нет. Второе исправление, которое мы должны сделать, — это умножить этот выпуск на коэффициент мощности. Коэффициент мощности определяется как фактическая выработка электроэнергии в процентах или соотношении максимально возможной мощности за данный период времени. Например, если наша установка работает только на 80% (из-за комбинации эпизодов останова и периодов работы ниже максимальной мощности), наша ежедневная выработка энергии будет только 19 200 МВтч в день (24 000 МВтч x 80%).

Сколько электроэнергии вырабатывает гидроэлектростанция в день?

Производство гидроэлектроэнергии уникально с точки зрения того, что оно охватывает самый большой диапазон выработки электроэнергии; начиная от крупнейших производственных мощностей в мире и заканчивая так называемыми «пикогидро» схемами — простыми водяными турбинами, которые часто устанавливаются для отдельного домохозяйства или группы домохозяйств. x Они обычно имеют номинальную мощность менее 5 кВт, производя менее одного МВтч в день (всего около 22 МВтч в год).

Здесь собрана коллекция крупнейших в мире гидроэлектростанций. Бразильская плотина Итайпу и китайская плотина Три ущелья — два крупнейших производителя электроэнергии в мире — являются ключевыми выбросами по объему производства, производя почти вдвое больше, чем третье по величине гидроузлы. Эти два участка представлены в виде звезд: плотина Итайпу производит в среднем 282000 МВтч в день (103 ТВтч в год / 365 дней), а плотина Три ущелья производит в среднем 270 000 МВтч в день в 2014 году (98,8 ТВтч / 365).Другой единственный гидроузел, показанный на этой диаграмме, — это плотина Гувера в США, которая в 2014 году производила в среднем 11 000 МВтч (4 ТВтч / 365). ²

Помимо гидроэнергетических выбросов Итайпу и плотины Три ущелья, группа крупнейших гидроэнергетических объектов достигает годовой выработки между 50-55 ТВтч. В среднем за день (хотя сезонная изменчивость неизбежно влияет на суточную выработку в течение года) крупные гидроэнергетические объекты производят приблизительно 150 000 МВтч в день.

Сколько электроэнергии вырабатывает атомная станция в день?

Выходная мощность атомных электростанций обычно более стабильна во времени, чем мощность гидроэнергетики или других возобновляемых ресурсов, поскольку они меньше подвержены влиянию сезонных колебаний или изменений окружающей среды. Чтобы оценить диапазон типичных суточных выходов ядерных станций, мы использовали заявленную максимальную мощность конкретных станций, перечисленных здесь, со средним коэффициентом мощности ядерной энергетики, который составляет примерно 90%. ³

Например, крупнейшей в мире действующей атомной станцией является канадская станция Брюс с максимальной мощностью 6 384 МВт. Таким образом, расчетная среднесуточная мощность рассчитана как 6 384 МВт x 90% x 24 часа, что дает нам примерно 138 000 МВт-ч в сутки. Среднесуточная мощность других выделенных здесь атомных станций была рассчитана с использованием точно такой же методологии.

Малые атомные станции имеют максимальную мощность около 400 МВт, но могут быть и 200–250 МВт.Например, реакторы на индийской атомной электростанции Кайга имеют максимальную мощность 220 МВт. В результате атомная электростанция Кайга производит в среднем 6100 МВтч в сутки.

Сколько электроэнергии вырабатывает угольная электростанция в день?

Как и в атомной энергетике, наши оценки суточной выработки электроэнергии угольными электростанциями были рассчитаны на основе указанных здесь значений максимальной мощности и среднего коэффициента мощности 64%. ⁴ Крупнейшая действующая угольная электростанция в мире — Тиачунгская электростанция на Тайване; при максимальной мощности 5500 МВт среднесуточная мощность составит примерно 85 000 МВтч (5 500 МВт * 64% * 24 часа).

Подобно ядерному производству, небольшие угольные электростанции могут иметь максимальную мощность до сотен МВт. Например, тепловая электростанция Кахоне в Сенегале имеет мощность всего 102 МВт. Если предположить, что средний коэффициент использования мощности составляет около 64%, суточная выработка угля может составить всего 1600 МВтч в сутки.

Сколько электроэнергии вырабатывает геотермальная электростанция в день?

Мощность и производство геотермальной энергии обычно ниже, чем у гидро-, атомных и угольных станций.Крупнейшим производителем геотермальной энергии в мире является площадка The Geysers в США; с мощностью 1517 МВт и заявленным коэффициентом мощности 63%, по нашим расчетам, суточная выработка составит примерно 23 000 МВтч. ⁵

Однако, если мы посмотрим на спектр геотермальных электростанций по всему миру, площадка Гейзеров станет большим исключением с точки зрения потенциальной производительности. Вторая по величине геотермальная электростанция имеет примерно половину установленной мощности, чем Гейзеры. Если мы возьмем ее установленную мощность в 820 МВт и предположим, что глобальный средний коэффициент использования геотермальной энергии Bloomberg New Energy Finance составляет 73%, мы приблизим типичную большую геотермальную электростанцию ​​к выработке примерно 14 000-15 000 МВтч в день.Подобно гидроэнергетике, геотермальные участки могут существовать в очень малых масштабах; Геотермальный участок Сан-Мартино в Италии имеет мощность всего 40 МВт; если мы предположим, что средний коэффициент использования геотермальной энергии составляет 73%, среднесуточная выработка составит около 700 МВтч.

Сколько электроэнергии вырабатывает береговая ветряная электростанция в день?

В то время как большинство наземных ветряных электростанций в среднем производят менее 10 000 МВтч в день, ветряная электростанция Ганьсу в Китае является заметным исключением. Установленной мощностью 7965 МВт и средним коэффициентом мощности 12.4% для ветроэнергетики в регионе Ганьсу, по нашим оценкам, суточная выработка составит около 24 000 МВтч. ⁶

Следующие по величине ветряные электростанции значительно меньше, чем ветряные электростанции Ганьсу — ветряные электростанции Маппандал в Индии и Центр ветроэнергетики Альта в США имеют максимальную мощность 1500 МВт и 1320 МВт соответственно. При коэффициенте мощности 30% по сравнению со средним коэффициентом мощности в Индии, равным 15%, Центр ветроэнергетики Альта производит в среднем 7 342 МВтч в день по сравнению с 5400 МВтч в Муппандале. ⁷

Ветряные электростанции могут быть очень маленькими по размеру и мощности, вплоть до десятков мегаватт.Например, при максимальной мощности всего 11 МВт ветряная электростанция Утгрунден в Швеции, вероятно, будет производить в среднем около 80 МВтч в день.

Сколько электроэнергии вырабатывает офшорная ветряная электростанция в день?

Хотя морские ветряные электростанции часто могут иметь более высокий коэффициент использования мощности, чем наземные эквиваленты, их общая установленная мощность еще не достигла масштаба крупнейших наземных ферм. На сегодняшний день крупнейшая оффшорная ветряная электростанция — London Array в Великобритании. При мощности 630 МВт и коэффициенте мощности в 2015 году 45.3%, среднесуточная выработка составляет около 6800 МВтч.

Подобно наземным ветровым электростанциям, морские ветряные электростанции могут быть небольшими по размеру — некоторые менее 10 МВт установленной мощности. Например, ветряная ферма Маунт Стюарт в Новой Зеландии производит в среднем всего 70 МВтч в день.

Сколько электроэнергии производит солнечная фотоэлектрическая (PV) ферма в день?

Как обсуждал Дэвид Маккей в своей книге «Устойчивая энергия — без горячего воздуха» (бесплатно), производство электроэнергии на единицу площади панелей солнечных батарей почти прямо пропорционально количеству солнечного света, падающего на нее. ⁸ В результате оптимальные места для солнечной энергии, особенно в низких широтах, могут обеспечить выход энергии в 2-3 раза выше, чем в очень высоких широтах. Однако, как показывает этот список крупнейших солнечных фотоэлектрических ферм, солнечная энергия может обеспечивать приемлемую мощность в большинстве стран, независимо от географической широты.

На сегодняшний день крупнейшей солнечной электростанцией является китайский парк Tengger Desert Solar Park с установленной мощностью 1 500 МВт. Если мы предположим, что коэффициент мощности составляет 20% (что является высоким показателем для солнечной энергии, но не необоснованным), то суточная выработка будет примерно 7200 МВтч.Калифорнийская солнечная ферма Topaz имеет установленную мощность около одной трети китайской Tengger, но с высоким коэффициентом мощности 24,4% обеспечивает среднесуточную выработку 3 466 МВтч.

Подобно наземным и оффшорным ветровым электростанциям, солнечные фотоэлектрические фермы могут быть всего лишь десятками мегаватт-часов в день. Крупнейший фотоэлектрический парк Ирана, Джаркави, имеет мощность всего 10 МВт и производит в среднем 48 МВтч (при 20% коэффициенте мощности) ежедневно.

Потребление энергии по странам, 2020 год

Мало кто может утверждать, что электричество не является одним из величайших изобретений нашего мира.В конце концов, электричество позволяет освещать наши дома без использования свечей или фонарей, позволяет нам смотреть телевизор и даже используется для зарядки или питания компьютера или смартфона, которые вы используете, чтобы прочитать это.

У электричества есть свои преимущества, но есть и недостатки. Это включает в себя потребность в крупной дорогостоящей инфраструктуре, миллионах проводов и кабелей, а также опасностях в доме, таких как электрические пожары. Электростанции также создают загрязнение, которое ухудшает качество воздуха, которым мы дышим, а также способствует глобальному потеплению.

В этой статье мы собираемся изучить крупнейших потребителей электроэнергии по всему миру. Первое место в этом списке занимает Китай. По данным за 2017 год, Китай ежегодно потребляет более 6,3 триллиона киловатт энергии в час. Однако самое высокое потребление энергии на душу населения не в Китае. Вместо этого эта честь достается Исландии. В целом Исландия занимает 73-е место в мире по общему потреблению энергии, составляющему 17 миллиардов киловатт в час в год. Однако среднее потребление энергии на душу населения составляет около 50 613 человек в год.Сравните это с Китаем, в котором гораздо больше населения и среднее потребление энергии составляет 4 475 киловатт на человека в год.

Соединенные Штаты являются вторым по величине потребителем электроэнергии в мире, ежегодно потребляя более 3,9 триллиона киловатт в час. Другие страны, которые используют не менее 1 триллиона киловатт в час в год, включают Россию и Индию.

Другие страны с высоким уровнем потребления электроэнергии включают (перечислены в порядке наибольшего количества киловатт в час в год):

С другой стороны, есть страны, которые в целом потребляют очень мало электроэнергии.Самым низким является сектор Газа, который потребляет около 200 000 киловатт в час в год. Другие страны с низким потреблением энергии включают:

Энергопотребление из Интернета вещей и беспроводных технологий

«Мы приближаемся цунами данных. Все, что может быть, оцифровывается. Это идеальный шторм. Приближается 5G [пятое поколение мобильных технологий], трафик IP [интернет-протокола] намного выше, чем предполагалось, и все автомобили и машины, роботы и искусственный интеллект переводятся в цифровую форму, производя огромные объемы данных, которые хранятся в центрах обработки данных.”Андерс Андрэ | «Цунами данных» может потреблять пятую часть мировой электроэнергии к 2025 году | Хранитель

Наше правительство и энергетическая отрасль обеспокоены ожидаемыми возможностями энергосбережения, которые могут предоставить IoT и интеллектуальные сети. Вооруженный

астрономическим объемом данных, который будет генерироваться IoT, промышленность ожидает, что он будет лучше оснащен для 1) снижения пиковой нагрузки на сеть; 2) проектировать новые энергосберегающие технологии; и 3) внедрить программы энергосбережения для снижения потребления или переноса нагрузки на непиковое время.Но что эти прогнозы не учитывают в своем анализе, так это мегапикселей самого Интернета вещей. Совершенно не ясно, удастся ли IoT когда-либо компенсировать собственное быстрорастущее и неограниченное потребление энергии.

По словам редактора журнала IEEE Consumer Electronics Magazine Питера Коркорана, энергия является одним из трех основных факторов, определяющих «долгосрочную устойчивость Интернета вещей» (двумя другими являются конфиденциальность и кибербезопасность).В недавней статье, в которой Коркоран описывается как «долгосрочный скептик IoT», автор Стивен Макс Паттерсон сообщает:

Ожидается, что устройства IoT будут устройствами с низким энергопотреблением, но количество устройств IoT, которые, по прогнозам Cisco, к 2020 году составят 50 миллиардов, на порядок больше, чем количество смартфонов и планшетов, используемых сегодня. Если учесть энергию, потребляемую этими устройствами, а также сетями и центрами обработки данных, к которым они подключены, потребление энергии IoT существенно увеличит темпы роста потребления энергии.

Беспроводная технология потребляет гораздо больше энергии, чем проводные соединения, такие как оптоволокно

Беспроводные технологии потребляют гораздо больше энергии, чем проводные. По словам Криса Де Декера «Почему нам нужно ограничение скорости Интернета», проводное соединение является наиболее энергоэффективным способом общения в цифровом формате. Если подключение осуществляется через сотовую сеть, потребление энергии «взлетает». Согласно публикации 2015 года, выпущенной Центром энергоэффективных телекоммуникаций,

«Наши расчеты энергии показывают, что к 2015 году беспроводное облако будет потреблять до 43 ТВтч по сравнению с 9.2 ТВтч в 2012 г., рост на 460%. Это увеличение углеродного следа с 6 мегатонн CO2 в 2012 году до 30 мегатонн CO2 в 2015 году, что эквивалентно добавлению 4,9 миллиона автомобилей на дороги. До 90% этого потребления приходится на технологии беспроводного доступа к сети, на центры обработки данных приходится только 9% ».

и

«… последнее звено между телекоммуникационной инфраструктурой и пользовательским устройством, безусловно, является доминирующим и наиболее опасным потреблением энергии во всей облачной системе.. . Сети беспроводного доступа , безусловно, являются крупнейшим и наиболее неэффективным потребителем энергии в облачной среде. [выделено] »

Де Декер объясняет, что технологии 3G потребляют примерно в 15 раз больше энергии, чем проводные соединения, а технологии 4G потребляют в 23 раза больше энергии, чем WiFi. (Предположительно, если бы у домовладельца было проводное соединение, а не Wi-Fi, это число могло бы быть еще выше. Данных о 5G пока нет. Если бы большая часть нашей инфраструктуры информационных коммуникационных технологий (ИКТ) и передачи были проводными, например, оптоволоконно к дом (FTTH), энергетический след нашего «цифрового мира» будет значительно сокращен.И хотя оптоволокно безопаснее, быстрее, надежнее и устойчивее, кибербезопаснее и энергоэффективнее, чем беспроводная связь, Telecom повсюду агрессивно продвигает 5g, поскольку это намного дешевле для отрасли, чем прокладка оптоволокна. для всех домов и предприятий. К сожалению, это значительно увеличит потребление энергии.

(Для получения дополнительной информации о том, что беспроводная связь потребляет больше энергии, чем проводная, см. Https://whatis5g.info/microwave-radiation/#wireless)

Меры по энергоэффективности за счет использования

Цифровые технологии становятся все более энергоэффективными, и мы надеемся, что эта тенденция сохранится.Но в то же время, когда мы добиваемся больших успехов в области энергоэффективности, все больше и больше людей проводят большую часть своей жизни в Интернете. Кроме того, не все действия в сети потребляют энергию одинаково — существует иерархия потребления энергии: письменное слово является наименее энергоемким. Изображения потребляют больше энергии. И на сегодняшний день наиболее энергоемкой онлайн-деятельностью является просмотр видео и, в частности, видео высокой четкости, что многообещающе. К сожалению, соблазненные технологическими компаниями, которые предлагают все больше и больше дешевых вариантов, люди смотрят гораздо больше видео, чем когда-либо прежде, и ожидается, что эта тенденция будет усиливаться.Согласно прогнозам, 80% всего онлайн-трафика в 2019 году будет видео. Конечно, беспилотные автомобили и, возможно, другие приложения IoT, которые вскоре будут представлены, вероятно, значительно превзойдут потребление энергии из видео.

В цифровых технологиях обычное дело, когда повышение энергоэффективности конкретного устройства приводит к сопутствующим изменениям в использовании устройства, которые часто сводят на нет ожидаемые выгоды от экономии энергии. Это известно как «эффект отскока».Например, смартфон потребляет значительно меньше энергии, чем настольный компьютер. Но из-за размера смартфона его можно носить с собой и использовать 24/7. Такое увеличение использования сводит на нет или значительно снижает экономию энергии.

Мы можем предположить, что по мере того, как все больше и больше «вещей» в нашем мире оседает в облаке, время людей в Интернете для связи с этими данными и их «цифровыми я» также будет увеличиваться. Брайон Уолш, старший редактор TIME, пишет:

«По мере того, как наша жизнь перемещается в цифровое облако — и по мере того, как все больше и больше беспроводных устройств всех видов становятся частью нашей жизни, — электроны последуют за ними.И этот сдвиг подчеркивает, насколько сложно будет сократить потребление электроэнергии и выбросы углерода, даже если мы станем более эффективными ».

Мировое потребление электроэнергии действительно растет во всем мире. Но не только отправка данных или охлаждение центров обработки данных увеличивает потребление электроэнергии. Следует учитывать весь жизненный цикл. Другими словами, производство вносит свой вклад: производство всего оборудования, такого как роботы, устройства для умного дома, носимые устройства и устройства дополненной / виртуальной реальности, увеличит потребление электроэнергии.То же самое и с производством оборудования для центров обработки данных и сетевого оборудования — все они ускоряют использование электроэнергии ИКТ. Патрик Нельсон, Network World

Четыре способа потребления энергии Интернетом вещей

1. Центры обработки данных:
В мире Интернета вещей данные собираются с миллиардов машин, устройств, «вещей» и устройств, а также с датчиков и камер наблюдения, интегрированных в нашу среду, беспилотных автомобилей, людей и животных с микрочипами. , «Улучшенные люди», а также виртуальная и дополненная реальность будут храниться и обрабатываться в центрах обработки данных.

В документе 2014 г., Оценка эффективности центров обработки данных , подготовленном Советом по защите национальных ресурсов (NRDC), сообщается, что 2 миллиона компьютерных серверов в почти 3 миллионах центров обработки данных, которые используются в США для онлайн-операций «потребляют достаточно электроэнергии, чтобы обеспечивать электропитание всех домохозяйств Нью-Йорка в течение 2 лет ».

В недавнем исследовании, опубликованном в Journal for Cleaner Production, говорится:

«Мы обнаружили, что, если не отметить этот параметр, относительный вклад ИКТ в выбросы парниковых газов может вырасти примерно с 1–1.6% в 2007 году, чтобы к 2040 году превысить 14% мирового выброса парниковых газов на уровне 2016 года, что составляет более половины текущего относительного вклада всего транспортного сектора ». (Подробнее об этом исследовании см. Как смартфоны нагревают планету.

В статье за ​​2012 год, Как чисто ваше облако , Гринпис предлагает следующее сравнение: «Если бы облако было страной, у нее был бы пятый по величине спрос на энергию в мире». Какой стране будет соответствовать энергопотребление облака сейчас с появлением Интернета вещей? Как насчет 5 или 10 лет в будущем?

Несмотря на то, что в настоящее время разрабатываются планы по созданию будущих центров обработки данных в местах, где доступны более чистые источники энергии, факт остается фактом: центры обработки данных уже потребляют огромные количества энергии, и это будет только увеличиваться с появлением Интернета вещей.Планируется, что Ирландия и Дания станут базой данных для крупных технологических компаний и будут нести очень большую нагрузку по потреблению энергии. Согласно отчету за 2017 год, Отчет о генерирующих мощностях всех островов за 2017-2026 годы, энергетическая нагрузка из центров обработки данных в Ирландии может составлять 20% пикового спроса Ирландии.

2. Энергия, потребляемая при обмене данными между машинами (м2 · м):
Обмен данными между машинами означает 1) передачу данных от всех подключенных к Интернету «вещей», 2) удаленное обновление программного обеспечения для персональных устройств и 3) резервное копирование данных, цифровых фотографий и видео в облако.

Хазас и др. Примечание в Есть ли ограничения на рост трафика данных? , , что, хотя многие коммуникации m2m потребляют очень мало энергии, некоторые, такие как беспилотные автомобили или носимые медицинские устройства, требуют большого объема данных и чрезмерного количества энергии как в источнике, так и в облаке (не говоря уже о производство и утилизация всех этих «вещей» Интернета вещей — см. «Воплощенная энергия» ниже).

Хазас и др. далее поясняют, что, хотя каждая машина или «вещь» может не потреблять много энергии в данной связи, сам по себе объем передач может сделать связь m2m главным соперником по потреблению энергии — некоторые предсказывают, что связь m2m достигнет около 45% всего интернет-трафика к 2022 году:

«Эта [машина к машине] коммуникация будет происходить прозрачно, без наблюдения или взаимодействия, и потенциально без ограничений.На момент написания [2015] существующих 6,4 млрд подключенных устройств IoT лишь немного меньше, чем население мира (86%), но прогнозы рынка предполагают, что к 2020 году это число достигнет 21 млрд [миллиарда] устройств, что примерно в три раза превышает оценки мирового населения.

3. Воплощенная энергия:
(Воплощенная энергия, также известная как «чрезвычайная», относится к энергии, потребляемой при производстве товаров. Это включает добычу, производство, транспортировку и доставку продукта.)

Цифровая технология требует гораздо больше энергии в производственном процессе, чем другие продукты. Крис Де Декер объясняет в The Monster Footprint of Digital Technology , что машины, такие как автомобили или холодильники, потребляют гораздо больше энергии в течение своего «срока службы», чем количество, используемое для их производства. По словам Де Декера, передовые цифровые технологии перевернули эти отношения «с ног на голову». Как бы нелогично это ни звучало, он объясняет:

«Горстка микрочипов может содержать столько же энергии, сколько автомобиль.А поскольку цифровые технологии привели к появлению множества новых продуктов, а также проникли почти во все существующие продукты, это изменение имеет огромные последствия ».

Для нашей новой технологии Интернета вещей потребуются миллиарды сенсорных узлов и микрочипов, для каждого из которых потребуются тысячи полупроводников. Согласно Де Деккеру, энергия, необходимая для производства одного полупроводника, составляет от до на 6 порядков величины [курсив добавлен] на больше, чем при обычных производственных процессах.”

Помимо миллиардов подключенных к Интернету «вещей», председатель FCC Уиллер прогнозирует, что в «мире 5G» каждый человек будет владеть примерно 5-6 беспроводными устройствами. Добавьте к этому миллионы новых малых ячеек, развертываемых для размещения всего цифрового «трафика» из Интернета вещей, и становится очевидным, что для создания Интернета вещей потребуется непомерно много энергии.

4. Устаревание цифровых технологий
Возможно, самым большим фактором энергопотребления Интернета вещей является (запланированное) устаревание всех наших технологий.Цифровые технологии, как правило, необходимо заменять каждые 1-3 года, поскольку информационные и коммуникационные технологии развиваются чрезвычайно быстрыми темпами. Тот факт, что наши цифровые устройства имеют такой короткий срок службы, обостряет проблему чрезмерного количества энергии, используемой при их производстве. Слишком знакомая потребность в «обновлении» станет еще большим истощением нашей энергии, поскольку буквально миллиарды подключенных устройств, машин и «вещей» будут устаревать и выбрасываться.

ДеДекер утверждает, что «Решение проблемы технологического устаревания было бы самым действенным подходом к снижению экологического следа цифровых технологий.”

Сможет ли наша сеть поглотить энергетический след Интернета вещей?

Наша энергосистема была построена в течение прошлого века и основана на бизнес-модели, которая генерирует и поставляет энергию за счет сжигания ископаемого топлива. Местные возобновляемые источники энергии, такие как солнечная энергия на крышах, становятся более доступными и, следовательно, все в большей степени способны заменить уголь и другие источники энергии, загрязняющие окружающую среду. Коммунальные предприятия отчаянно пытаются удержаться на плаву, интегрируя беспрецедентные объемы местной возобновляемой энергии в нашу насыщенную и выходящую из строя энергосистему.В книге The Grid, The Grid, The Traying Wires Between Americans and the Energy Future Гретхен Бакке объясняет, насколько сложно для нашей энергетической отрасли интегрировать децентрализованные возобновляемые источники энергии в сеть, при этом обеспечивая надежную доставку энергии и обслуживание клиентов. Бакке предлагает аналогию с попыткой восстановить весь парк самолетов, удерживая все самолеты в полете. Столкнувшись с ненасытным аппетитом индустрии беспроводной связи, перед нашими коммунальными предприятиями встанет еще более сложная задача — продвигаться по непонятному, но необходимому пути к действительно устойчивому энергетическому будущему.

Повлияет ли увеличение потребления энергии от 5G и Интернета вещей на изменение климата?

Еще одна более веская причина, по которой необходимо учитывать энергопотребление беспроводной связи, 5G и Интернета вещей, заключается в том, что наша энергосистема по-прежнему работает в основном на ископаемом топливе — угле, природном газе и нефти . Таким образом, непомерное количество энергии, которое потребуется для поддержки Интернета вещей, и его очень энергоемкая зона неизбежно приведут к огромному увеличению выбросов углерода , тем самым отрицательно повлияв на наш климат . Будет ли компенсирован энергетический след 5G и IoT за счет повышения энергоэффективности и инноваций, которые могут предложить предприятия? Совершенно не уверен.

Дополнительную информацию о потреблении энергии и IoT см. В статье Цунами данных ‘может потреблять пятую часть мировой электроэнергии к 2025 году

Влияние потокового видео на смартфоны и другие беспроводные устройства — почему нам действительно нужно заботиться 21 октября 2019 г. | Николя Кристи и Кейт Хил | WorldShift.Земля

«Наши действия имеют последствия, и когда мы располагаем фактами о том, как наши онлайн-предпочтения могут негативно повлиять на общее здоровье и благополучие не только нас самих, но и всех форм жизни, мы остаемся с животрепещущим вопросом: преимущества беспроводной потоковой передачи видео и видеоконференцсвязь перевешивает вред, который они причиняют? Возможно, мы сможем принять более осознанный подход с точки зрения того, как, когда и где мы получаем доступ к Интернету ».

https://worldshift.earth/the-impact-of-video-streaming-on-smart-phones-and-other-wireless-devices-why-we-really-need-to-care

14 Энергоснабжение и Использование | Развитие науки об изменении климата

биодизель, системы этанола на основе сахарного тростника, широко используемые в Бразилии, и система этанола на основе кукурузы, которая поощряется за счет субсидий в Соединенных Штатах.В то время как система производства сахарного тростника имеет выход энергии, который более чем в пять раз превышает потребляемую энергию, этанол из кукурузы имеет выход энергии, который в среднем немного превышает его входную мощность, и, таким образом, существенно не снижает выбросы парниковых газов (Arunachalam and Fleischer, 2008). ; Фаррел и др., 2006). Текущие исследования целлюлозного сырья, топлива на основе водорослей и других источников биотоплива следующего поколения могут привести к более благоприятным биоэнергетическим эффектам и экономическим показателям. Другие области исследований включают повышение продуктивности нынешних биоэнергетических культур с помощью генной инженерии (Carroll and Sommerville, 2009), снижение воздействия на окружающую среду биоэнергетических культур за счет выращивания местных видов на маргинальных землях (McLaughlin et al., 2002; Schmer et al., 2008), а также разработка биотоплива, которое можно использовать в существующей топливной инфраструктуре на основе нефти (NRC, 2009b).

Многие различные дисциплины вносят свой вклад в разработку новых биоэнергетических стратегий, включая исследования биохимии, биоэнергетики, геномики и биомиметики. Например, исследования в области биологии растений, метаболизма и ферментативных свойств будут поддерживать разработку новых форм биотопливных культур, которые потенциально могут иметь высокие урожаи, засухоустойчивость, повышенную эффективность использования питательных веществ и химический состав тканей, который увеличивает производство топлива и потенциал связывания углерода.Значительные исследования также направлены на разработку стратегий обработки целлюлозы, транспортировки сахара и использования микробов для расщепления различных типов сложной биомассы, а также на передовые биоперерабатывающие заводы, которые могут производить биотопливо, биоэнергетику и коммерческие химические продукты. Недавно были обобщены многие разработки в области биотоплива (см. DOE, 2009c; NRC, 2008a, 2009b).

Широкомасштабное развитие биоэнергетических культур может иметь значительные непредвиденные негативные последствия, если не будет управляться с осторожностью.Преобразование солнечной энергии в химическую энергию экосистемами обычно менее 0,5%, что дает менее 1 Вт / м ² , поэтому для того, чтобы биомасса стала основным источником энергии, потребуются относительно большие площади суши (Larson, 2007; Миямото, 1997; NRC, 1980a). Если земля, необходимая для выращивания биоэнергетических культур, будет получена в результате вырубки лесов или преобразования естественных земель, может произойти чистый рост выбросов парниковых газов, а также потеря биоразнообразия и экосистемных услуг. При выращивании на малоплодородных землях увеличение выбросов N ₂ O, сильного парникового газа, может стать побочным эффектом от использования азотных удобрений (Wise et al., 2009b). Если биоэнергетические культуры выращивать на существующих сельскохозяйственных площадях, цены на продукты питания и продовольственная безопасность могут быть поставлены под угрозу (Crutzen et al., 2008; Searchinger et al., 2008). Производство биоэнергетических культур также может негативно повлиять на качество воды и ее доступность для других целей (NRC, 2008i), и необходимы методы для более полной оценки их потенциального воздействия на экосистемные услуги (Daily and Matson, 2008). Недавний отчет Liquid Transportation

.