Смесь м 150 расход: -150 PERFEKTA / (50 ),

(2.3)

Коэффициенты α′ и β′ также относятся к графику испытаний и приведены в справочнике. Представляют интерес два наблюдения: (1) γ одинаково как для движения автомобиля, так и для торможения, поскольку оно связано с кинетической энергией транспортного средства; (2) поскольку энергия, используемая в сопротивлении качению, составляет r ₀ M g S , сумма α и α′ равна g .

Совран и Блазер (2006) рассмотрели 2500 автомобилей из базы данных EPA за 2004 г. и обнаружили, что их уравнения соответствуют тяговой энергии для графиков UDDS и HWFET с r = 0,999, а энергия торможения с

Система оценки выбросов CO2 горячей асфальтобетонной смесью

Резюме

Отрасль строительства дорог играет важную роль в также является основным источником выбросов углерода. Соответственно, с глобальным изменением климата энергосбережение и сокращение выбросов углерода стали критическими проблемами в отрасли строительства автомобильных дорог. Однако на сегодняшний день модель для дорожно-строительной отрасли не создана. Следовательно, для реализации модели низкоуглеродного строительства автомагистралей в этом исследовании строительство асфальтового покрытия было разделено на укладку заполнителя, подачу заполнителя и другие этапы, а также был составлен список исследований энергопотребления. Затем была построена соответствующая расчетная модель выбросов CO ₂ .На основе модели расчета выбросов углерода была проанализирована доля выбросов углерода на каждом этапе. Процесс аналитической иерархии был использован для создания системы строительства асфальтового покрытия с оценочной матрицей, что позволило рассчитать весовой коэффициент каждого звена. Кроме того, этапы нагрева заполнителя, нагрева асфальта и смешивания асфальтобетонных смесей были определены как ключевые этапы строительства асфальтового покрытия. Выбросы углерода на этих стадиях составляют примерно 90% от общего объема выбросов углерода.Выбросы углерода на каждом этапе и их воздействие на окружающую среду были количественно оценены и сопоставлены. Затем были предложены схемы энергосберегающего строительства, а также экологические и социально-экономические преимущества. С помощью этих схем можно добиться значительного сокращения выбросов углерода и затрат. Результаты показывают, что выбросы углерода снижаются на 32,30% и 35,93%, тогда как затраты снижаются на 18,58% и 6,03%. Предлагаемая схема энергосбережения и сокращения выбросов может обеспечить теоретическую основу и техническую поддержку для развития строительства низкоуглеродных дорог.

Ключевые слова

Асфальтовая смесь

CO ₂ Выбросы

Процесс аналитической иерархии

Энергосбережение и сокращение выбросов

Рекомендуемые статьиСсылки на статьи (0)

Copyright © Производство и хостинг Elsevier B.V.

Рекомендуемые статьи

Ссылки на статьи

Алкоголь и антибиотики: так ли опасно их смешивание?

Вы когда-нибудь звонили фармацевту, чтобы узнать, действительно ли принимать алкоголь и антибиотики — плохая идея? Вы бы не были первым человеком.

Вывод: лучше , а не употреблять алкоголь во время болезни, так как алкоголь влияет на то, как мы излечиваемся от инфекций. Но есть определенные антибиотики, которые ни в коем случае нельзя принимать вместе с алкоголем. О том, какие из них, мы поговорим ниже.

Влияние алкоголя на инфекции и заживление

На несколько секунд отложим в сторону антибиотики и сосредоточимся на алкоголе. Сами по себе даже несколько стаканов алкоголя могут облегчить вам заболевание и затруднить выздоровление.Алкоголь изменяет уровень сахара в крови, что может замедлить заживление и время восстановления. В долгосрочной перспективе алкоголь ослабляет вашу иммунную систему и может увеличить риск развития другой инфекции.

Как антибиотики взаимодействуют с алкоголем

По отдельности антибиотики и алкоголь могут вызывать значительных побочных эффектов .

• Прием большинства антибиотиков может вызвать тошноту, рвоту и диарею. Некоторые антибиотики, такие как доксициклин и амоксициллин , на самом деле печально известны своими желудочно-кишечными (ЖКТ) эффектами.

• Алкоголь также может вызывать тошноту, рвоту и диарею, а также головокружение, сонливость и головные боли.

Сочетание антибиотиков и алкоголя может усугубить эти побочные эффекты.

Кроме того, при смешивании некоторых антибиотиков с алкоголем реакции могут быть гораздо более серьезными, чем расстройство желудка. Ниже мы поговорим об этих тяжелых реакциях и о том, какие антибиотики следует остерегаться.

Побочные эффекты смешивания антибиотиков и алкоголя

Так в чем же проблема смешивания антибиотиков и алкоголя? Не подействует ли антибиотик, если вы употребляете алкоголь, или есть другие риски?

Есть несколько проблем при смешивании антибиотиков и алкоголя. В зависимости от антибиотика употребление алкоголя может изменить действие антибиотика, делая его менее эффективным или вызывая накопление антибиотика и его токсичность. Иногда антибиотики взаимодействуют с алкоголем таким образом, что вызывают больше побочных эффектов, чем антибиотик сам по себе.

Давайте обсудим некоторые эффекты, которые могут возникнуть при смешивании антибиотиков и алкоголя.

Опасно высокое кровяное давление

При приеме вместе с алкоголем класс препаратов, известных как ингибиторы моноаминоксидазы (сокращенно ИМАО), может привести к опасно высокому кровяному давлению, что может привести к серьезным последствиям, таким как сердечные приступы.Этот класс включает несколько антидепрессантов, в том числе антибиотик под названием линезолид (зивокс).

Как происходит эта реакция?

ИМАО препятствуют расщеплению тирамина , вещества, содержащегося в таких напитках, как красное вино, херес, пиво, а также в ферментированных продуктах. Даже безалкогольное и слабоалкогольное пиво может содержать тирамин.

В результате в организме накапливается тирамин. Когда вокруг слишком много тирамина, повышается уровень гормонов, таких как адреналин (эпинефрин) и норэпинефрин.Это те же самые гормоны, которые заставляют ваше сердцебиение учащаться в волнующих или стрессовых ситуациях. В больших количествах он может вызвать опасное повышение артериального давления.

Чтобы избежать этой реакции, не пейте алкогольные напитки в течение как минимум двух недель после прекращения приема линезолида.

Серьезные сердечные и абдоминальные эффекты

Указанные ниже антибиотики могут вызвать довольно серьезные сердечные и желудочно-кишечные реакции, если их принимать вместе с алкоголем или почти одновременно с ним.

• Сульфаметоксазол/триметоприм (Бактрим)

• Некоторые цефалоспорины, например цефоперазон и цефотетанДругие спиртосодержащие продукты, такие как жидкости для полоскания рта (если только вы не выберете безалкогольные версии!) и сиропы от кашля, также могут вызывать реакции с этими лекарствами. В сочетании с алкоголем эти антибиотики снижают толерантность организма к алкоголю и вызывают симптомов, таких как:

  • Сильная тошнота и рвота

  • Пульсация в голове и шее

  • Беспокойство

  • Промывка

  • Thirst

    61

    Thirst

  • такие как метронидазол , кетоконазол , тинидазол (тиндамакс) и бензнидазол ) и гризеофульвин — также могут вызывать эту реакцию.

    Как смесь антибиотиков и алкоголя вызывает эту реакцию?

    Медицинские работники называют вышеуказанную группу симптомов « дисульфирамоподобной реакцией». Почему? Что ж, дисульфирам — это лекарство, которое помогает лечить расстройство, связанное с употреблением алкоголя , и оно быстро вызывает эту реакцию при употреблении алкоголя, чтобы препятствовать дальнейшему употреблению алкоголя.

    Обычно ваша печень расщепляет алкоголь, превращая его сначала в токсичный для организма ацетальдегид, а затем в ацетат.Как и дисульфирам, вышеупомянутые антибиотики и противогрибковые средства вызывают накопление ацетальдегида в организме, что приводит к тем неприятным симптомам, о которых мы говорили ранее. или бензнидазол

  • Через 3 дня после приема цефотетан

  Рекомендуемое время ожидания не указано для других препаратов в этом списке.Если вы хотите проверить употребление алкоголя на себе, лучше всего попробовать его в очень небольших количествах. Или, что еще лучше, поговорите с фармацевтом за конкретным советом, прежде чем пробовать новое лекарство и употреблять его с алкоголем.

  Серьезное поражение печени

  Изониазид и кетоконазол могут вызывать симптомы дисульфирамоподобной реакции при приеме с алкоголем, но это еще не все.

  Сами по себе эти два препарата могут вызвать повреждение печени и даже печеночную недостаточность, а сочетание любого из них с алкоголем еще больше увеличивает риск серьезного повреждения печени.Признаки поврежденной печени могут включать в себя:

  • тошнота и рвота

  • темные мочи и / или стул

  • боль в животе

  • желтый оттенок в глазах или кожу

    9036

  • хроническая усталость

  Как происходит эта реакция?

  Поскольку изониазид расщепляется в печени, он становится токсичным. Кетоконазол также токсичен для печени, но ученые точно не знают, почему. А алкоголь может вызвать повреждение печени, когда его слишком много для разрушения печени и накопления токсинов. Это особенно опасно, когда печень работает не так хорошо или когда печень пытается обрабатывать другие лекарства и токсины одновременно.

  В целях безопасности не пейте алкоголь, пока принимаете изониазид или кетоконазол. Если вы принимаете изониазид в течение нескольких месяцев для лечения серьезной инфекции, такой как туберкулез, поговорите со своим лечащим врачом о том, безопасно ли вам снова употреблять алкоголь и когда.

  Что будет, если смешать Лирику и алкоголь?

  Прямо перед тем, как принять вечернюю дозу Лирики, которую вы могли бы принять от фибромиалгии, вы вспоминаете, что собираетесь с друзьями выпить поздней ночью. Вы делаете паузу, задаваясь вопросом, безопасно ли смешивать Лирику и алкоголь? Читай дальше что бы узнать.

  Что такое Лирика?

  Лирика (прегабалин) — это рецептурный препарат, одобренный Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA). Лирика классифицируется как противосудорожный препарат и показан при следующих состояниях:

  • Лечение нервных болей, связанных с диабетической периферической невропатией или повреждением спинного мозга
  • Лечение постгерпетической невралгии (нервной боли, возникающей после опоясывающего лишая)
  • Лечение фибромиалгии
  • Лечение парциальных припадков (в сочетании с другими препаратами)

  Lyrica является контролируемым веществом, а это означает, что оно может вызывать злоупотребление и зависимость.

  Хотя механизм действия Лирика до конца не изучен, считается, что она воздействует либо на поврежденные нервы, либо успокаивает сверхактивные нервы. Исследования показывают, что Лирика может снижать электрические сигналы, посылаемые поврежденными нервами.

  Можно ли принимать Лирику с алкоголем?

  Итог: Нет, вам не следует пить, когда вы принимаете Лирику. Согласно информации о назначении, люди, принимающие Лирику, должны «избегать употребления алкоголя во время приема Лирики, поскольку Лирика может усиливать нарушение двигательных навыков и седативное действие алкоголя.

  Другими словами, лирика или алкоголь сами по себе могут вызывать такие эффекты, как седативный эффект, головокружение и нарушение координации. Это известно как депрессия ЦНС (центральной нервной системы). Смешивание этих двух веществ вызывает аддитивные эффекты и опасно.

  Лирика и употребление алкоголя также могут вызывать угнетение дыхания. В 2019 году FDA объявило, что лирика, а также нейронтин (габапентин) могут вызывать серьезные проблемы с дыханием у людей с респираторными факторами риска. Эти факторы риска включают пожилой возраст, снижение функции легких (из-за заболевания легких) или использование опиоидных обезболивающих или других препаратов, угнетающих центральную нервную систему, включая алкоголь.

  Кроме того, важно отметить, что люди, у которых в анамнезе были проблемы с алкоголем или наркотиками, чаще злоупотребляют Лирикой.

  Можно ли употреблять алкоголь при приеме других противосудорожных средств?

  По данным Национального института злоупотребления алкоголем и алкоголизма, алкоголь не следует смешивать с какими-либо противосудорожными средствами из-за повышенной сонливости и головокружения. В дополнение к Лирике к этим препаратам относятся:

  • Дилантин (фенитоин)
  • Кеппра (леветирацетам)
  • Клонопин (клоназепам)
  • Ламиктал (ламотриджин)
  • Нейронтин (габапентин)
  • Фенобарбитал
  • Тегретол (карбамазепин)
  • Топамакс (топирамат)
  • Трилептал (окскарбазепин)

  СВЯЗАННЫЕ: Lyrica vs.габапентин

  Кроме того, кеппра (леветирацетам) в сочетании с алкоголем увеличивает риск судорог. А топамакс (топирамат) и алкоголь вместе также могут вызывать необычное поведение и суицидальные мысли.

  Усугубляет ли алкоголь судороги?

  Имейте в виду, что все люди разные, и вам следует поговорить со своим врачом, чтобы определить, можно ли вам вообще употреблять алкоголь, и если да, то сколько вы можете безопасно пить в зависимости от ваших симптомов, истории болезни и принимаемых вами лекарств.

  Небольшие дозы алкоголя, например, одна или две порции алкоголя, как правило, не повышают судорожную активность и не влияют на противосудорожные препараты в организме. Судороги, связанные с алкоголем, часто связаны с отказом от алкоголя, а не с актом употребления алкоголя. Употребление трех или более алкогольных напитков может значительно увеличить риск судорог. Неумеренное употребление алкоголя и связанная с этим абстиненция могут привести к эпилептическому статусу, который может привести к летальному исходу.

  Хроническое злоупотребление алкоголем (алкоголизм) в некоторых случаях может быть связано с развитием эпилепсии.Это означает, что у людей, у которых были судороги после запоя, могут начаться судороги, даже если они не употребляли алкоголь.

  Если ваш лечащий врач разрешил вам употреблять алкоголь в небольших количествах или в умеренных количествах, вам следует:

  • Избегайте запоев (выпивка может вызвать судороги отмены).
  • Не злоупотребляйте алкоголем — обратитесь за помощью, если она вам понадобится.
  • Пейте небольшими порциями (менее трех порций) и медленно.
  • Поговорите со своим врачом об употреблении алкоголя в связи с судорогами и приемом лекарств.
  • Не садиться за руль (это касается, конечно, употребления алкоголя вообще) из-за нарушения координации и повышенного седативного эффекта и головокружения.

  Суицидальные мысли и поведение

  В дополнение к перечисленным выше эффектам важно отметить, что противосудорожные препараты, в том числе Лирика, повышают риск суицидальных мыслей и поведения (независимо от причины, по которой человек принимает лекарство). Людей, принимающих противосудорожные препараты, необходимо контролировать на предмет изменений поведения и настроения, депрессии, суицидальных мыслей и поведения.

  Исследование, в котором были проанализированы данные об употреблении алкоголя и самоубийствах, показало, что «злоупотребление алкоголем является средством ослабления психологического стресса, но в то же время влияет на все другие факторы, повышая вероятность самоубийства».

  Итак, и алкоголь, и лирика сами по себе могут вызывать суицидальные мысли или поведение. Вместе они оказывают большее влияние на суицидальные мысли и поведение? Об этом мало данных, но одно тематическое исследование предполагает, что они могут.

  Все люди разные — обратитесь к врачу за медицинской помощью 

  Лекарства и алкоголь действуют на всех по-разному.Лучше всего поговорить с вашим лечащим врачом, если у вас есть вопросы о взаимодействии Лирики с алкоголем или об алкоголе в сочетании с вашими заболеваниями.

  Управление энергетической информации США (EIA)

  В 2020 году пандемия COVID-19 существенно повлияла на экономику США и мировую экономику, энергетические рынки и связанные с энергетикой выбросы углекислого газа (CO ₂ ).

  Общие выбросы CO ₂ , связанные с энергетикой, в США сократились на 11% в 2020 году, или на 570 миллионов метрических тонн (ММт) CO ₂ по сравнению с 2019 годом.Этому снижению способствовали как краткосрочные, так и долгосрочные факторы:

  • Основным фактором снижения выбросов в 2020 году стало краткосрочное снижение спроса на энергию из-за пандемии COVID-19.
  • Выбросы в США, связанные с потреблением нефтепродуктов, таких как автомобильный бензин и топливо для реактивных двигателей, снизились на 14% (330 млн т) по сравнению с предыдущим годом. Потребление обоих видов топлива снизилось в результате увеличения работы на дому и снижения спроса на поездки во время пандемии COVID-19.
  • Снижение спроса на топливо для отопления привело к сокращению выбросов CO ₂ . Зима была теплее; в 2020 году в США было на 9% меньше градусо-дней отопления, взвешенных по численности населения, чем в 2019 году. Спрос на охлаждение остался в основном на том же уровне, лишь незначительно увеличившись по сравнению с предыдущим годом.
  • Продолжающиеся изменения в топливной структуре производства электроэнергии, усугубляемые в 2020 году низкими ценами на природный газ, являются долгосрочной тенденцией, частично обуславливающей это снижение.Выбросы от угольной генерации сократились на 19%, или 200 млн тонн, что примерно такое же изменение с 2018 по 2019 год.

  Сочетание условий, приведших к снижению связанных с энергетикой выбросов CO ₂ в США в 2020 г. по сравнению с 2019 г., не обязательно отражает будущие тенденции, особенно те, которые связаны с крайне необычными экономическими и энергетическими последствиями пандемии.

  В результате как краткосрочных, так и долгосрочных факторов U.Выбросы S. уменьшились во всех секторах:

  • Наибольшее снижение произошло в транспортном секторе: выбросы сократились на 15% (290 млн т).
  • Выбросы в жилищном секторе снизились в 2020 г. на 6% (57 млн ​​т). Хотя в прошлом году люди чаще оставались дома, более высокие зимние температуры привели к тому, что потребность в отоплении была ниже средней, что привело к общему снижению выбросов.
  • Выбросы в коммерческом секторе сократились на 12% (100 млн тонн) в 2020 году из-за снижения активности в коммерческом строительстве, вызванного карантинными ограничениями и увеличением работы из дома.
  • Промышленные выбросы CO ₂ сократились на 8% (120 млн т) в результате снижения промышленной активности в США.

  Снижение выбросов CO

  ₂ в США, связанных с энергетикой, в 2020 году было историческим

  В 2020 году выбросы CO ₂ , связанные с энергетикой, снизились до уровня, невиданного с 1983 года. Большая часть этого снижения была связана с пандемией COVID-19 и вызванным ею экономическим спадом. После достижения пика в 2007 году выбросы снижались в течение 9 из последних 13 лет. Масштаб снижения выбросов в 2020 году был больше, чем за все предыдущие годы, как в абсолютном, так и в процентном выражении.

  
  

   

  Выбросы CO, связанные с энергетикой, в США

  ₂ В 2020 г. выбросы были на 570 млн т ниже, чем в 2019 г.

  Общие выбросы CO ₂ , связанные с энергетикой, в 2020 г. были на 11% ниже, чем в 2019 г. Процентные изменения выбросов CO ₂ , связанных с энергетикой, можно разбить на изменения по четырем факторам:

  • Энергоемкость (потребление энергии на единицу ВВП)
  • Углеродоемкость (выбросы CO ₂ на единицу энергии)
  • Население
  • ВВП на душу населения

  Объединение этих факторов для оценки общего объема выбросов CO ₂ , связанных с энергией, известно как тождество Kaya .

  Углеродоемкость, энергоемкость и ВВП на душу населения снизились на 4% в США в период с 2019 по 2020 год, в основном из-за последствий пандемии COVID-19. Согласно оценке Kaya, каждый из этих факторов уменьшил выбросы CO ₂ , связанные с энергетикой, примерно на 200 млн тонн. Единственным фактором, вызвавшим увеличение выбросов в 2020 г., был незначительный рост населения, что привело к дополнительным 17 млн ​​т CO ₂ .

  Снижение углеродоемкости в США на 4% произошло в основном за счет снижения потребления топлива с высоким содержанием углерода.Частично это изменение связано с продолжающейся тенденцией к замещению угля природным газом и возобновляемыми источниками энергии для выработки электроэнергии, оба из которых имеют более низкое или нулевое содержание углерода. Низкие цены на природный газ поддержали этот переход от использования угля, а более высокие цены на природный газ в 2021 году начали менять эту тенденцию. Однако большая часть изменений в углеродоемкости произошла из-за снижения потребления топлива с высоким содержанием углерода в транспортном секторе, а именно автомобильного бензина и топлива для реактивных двигателей.

  У.S. ВВП в расчете на душу населения снизился из-за экономических последствий пандемии. Энергоемкость в США также снизилась, поскольку снижение потребления энергии, связанное с пандемией, опережало снижение ВВП. Общее потребление энергии в 2020 году снизилось на 7%, а ВВП снизился на 4%. Большая часть снижения потребления энергии, около 58%, пришлась на транспортный сектор, который больше всего пострадал от пандемии COVID-19.

   

   

  Пандемия по-разному повлияла на потребление ископаемого топлива и связанные с ним выбросы углекислого газа.

  Самое большое абсолютное снижение U.Выбросы S. ископаемого топлива CO ₂ были связаны с потреблением нефти на уровне 14% (329 млн т). В процентном отношении выбросы от угля сокращались более высокими темпами — 19% (203 млн т). Выбросы природного газа сократились на 2% (37 млн ​​т).

  Снижение выбросов в США, связанных с потреблением угля, продолжило тенденцию предыдущих лет. С 2007 года выбросы CO ₂ в США, связанные с энергетикой, от угля снижались в среднем на 6% каждый год. Снижение выбросов угля на 19% в 2020 году превзошло предыдущий рекорд снижения на 15%, установленный в 2019 году.Снижение в 2020 году было связано со снижением спроса на электроэнергию в результате пандемии COVID-19, а также низкими ценами на природный газ. Цены на природный газ для электроэнергетики упали на 17% в 2020 году, что является самым низким уровнем с 1998 года, что сделало природный газ более конкурентоспособным ресурсом для производства электроэнергии, чем уголь.

  Небольшое снижение выбросов природного газа в США в 2020 году было результатом действия двух противодействующих сил. Выбросы природного газа в секторе электроэнергетики увеличились из-за низких цен на природный газ.Однако спрос на природный газ для отопления снизился в 2020 году по сравнению с 2019 годом из-за более теплой зимы. Зимой 2020 года общее количество градусо-дней отопления, взвешенных по населению США (HDD), сократилось на 9%, что является показателем потребности в отоплении. Вместе увеличение спроса на электроэнергию, работающую на природном газе, и снижение спроса на отопление на природном газе приводят к относительно небольшому снижению выбросов, связанных с природным газом.

  В 2020 году выбросы нефтепродуктов сократились больше всего среди всех видов топлива в США, в основном из-за воздействия пандемии COVID-19 на внутренние и международные поездки.Ограничения на поездки, а также увеличение работы из дома привели к резкому снижению расхода топлива. В 2020 г. энергетические выбросы CO ₂ от автомобильного бензина снизились на 13%, а от реактивного топлива – на 38%, достигнув самого низкого уровня с 1991 и 1983 гг. соответственно. Частично это снижение выбросов нефтепродуктов также произошло в промышленном секторе, где выбросы нефтепродуктов сократились на 7% из-за снижения промышленной активности.

   

  Электроэнергетический сектор США CO ₂ Выбросы сократились на 11% в 2020 году (170 млн т). Это снижение выбросов было связано с изменениями как в потреблении электроэнергии, так и в структуре топлива. Экономические последствия пандемии COVID-19, а также относительно мягкая зимняя погода привели к общему снижению потребления электроэнергии в 2020 году; общая выработка снизилась на 3% (113 тераватт-часов).

  Изменения в составе топлива, используемого для выработки электроэнергии, привели к некоторому сокращению выбросов в США. В 2020 году продолжилась семилетняя тенденция снижения выработки электроэнергии за счет сжигания угля и увеличения выработки электроэнергии из источников топлива с более низким содержанием углерода.Доля угля в общем объеме производства электроэнергии упала с 24% до 20%, а доля природного газа увеличилась с 37% до 39%. Доля выработки электроэнергии с нулевым выбросом углерода увеличилась с 38% до 40%. Доли выработки всех других источников оставались относительно стабильными. Это изменение в структуре генерации привело к снижению углеродоемкости электроэнергии на 8%, с 0,41 до 0,38 метрических тонн CO ₂ на мегаватт-час.

   

   

  В 2020 году У.S. связанные с энергетикой выбросы CO ₂ сократились во всех секторах конечного использования. Это снижение учитывает как прямые, так и косвенные выбросы в каждом секторе. Прямые выбросы – это выбросы каждого сектора от прямого потребления ископаемых видов топлива, таких как природный газ для отопления или бензин в автомобилях. Косвенные выбросы – это выбросы от производства электроэнергии, относящиеся к каждому сектору конечного потребления на основе его доли в общем потреблении электроэнергии.

  В транспортном и коммерческом секторах США произошло наибольшее снижение выбросов, в основном из-за экономических последствий пандемии COVID-19.Выбросы от жилого и промышленного секторов сократились несколько меньше.

   

  Несмотря на карантинные ограничения и увеличение количества работающих из дома в связи с пандемией COVID-19, выбросы CO ₂ в жилом секторе США снизились на 6% (57 млн ​​тонн) по сравнению с 2019 годом. Люди проводили больше времени дома, что привело к увеличению на 2%. при продаже электроэнергии жилому сектору. Однако это увеличение было компенсировано снижением потребности в отоплении, что привело к чистому снижению спроса на энергию в жилищном секторе на 1%.

  В отличие от жилого сектора, карантинные ограничения и работа из дома привели к значительному снижению активности в коммерческих зданиях США, что привело к снижению выбросов CO ₂ , связанных с энергетикой, на 12% (100 млн тонн) в коммерческом секторе.

   

  Еще одним следствием экономического спада, вызванного COVID-19, стало снижение промышленной активности. Объем производства в США упал на 7% в 2020 году, что привело к снижению промышленных выбросов CO ₂ на 8% (120 млн тонн).Объем производства снизился в большинстве отраслей; нефть и угольные продукты и первичные металлы снизились больше всего, каждый на 13%.

   

  В транспортном секторе США произошло наибольшее снижение выбросов CO ₂ (15%, или 293 млн т), в основном из-за сокращения поездок из-за пандемии COVID-19. Увеличение числа людей, работающих дома, закрытие общественных мест и сокращение внутренних и международных поездок привело к снижению выбросов от автомобильного бензина на 13%, снижению выбросов от реактивного топлива на 38% и снижению выбросов от дизельного топлива на 8%. топливо.

   

  Сочетание условий в 2020 г., приведшее к снижению связанных с энергетикой выбросов CO ₂ в США по сравнению с 2019 г., не обязательно отражает будущие тенденции, особенно из-за весьма необычных экономических и энергетических последствий, вызванных пандемией COVID-19. . Продукты ОВОС, указанные в этом разделе, содержат самые последние данные о краткосрочных (2021 и 2022 гг.) и долгосрочных (до 2050 г.) выбросах CO ₂ , связанных с энергетикой, для Соединенных Штатов.Как краткосрочный прогноз, так и долгосрочные прогнозы выбросов CO ₂ , связанных с энергетикой, остаются неопределенными и основаны на предположениях, связанных как со скоростью и характером восстановления экономики после пандемии COVID-19, так и с любыми другими долгосрочными поведенческими факторами. изменения, такие как увеличение работы из дома.

  Краткосрочный прогноз выбросов CO ₂ в США, связанных с энергетикой, и ключевых факторов содержится в нашем Краткосрочном энергетическом прогнозе (STEO). STEO содержит ежемесячные прогнозы выбросов для Соединенных Штатов по источникам топлива на следующий год (двухлетний прогноз) и является самым своевременным источником наших последних оценок влияния недавних событий на энергетические рынки и связанные с энергетикой выбросы CO ₂ выбросы.

  Мы публикуем наши долгосрочные прогнозы выбросов в США в ежегодном выпуске Energy Outlook (AEO). УЭО предоставляет ежегодные прогнозы связанных с энергетикой выбросов CO ₂ по источникам топлива, секторам и конечному использованию, а также прогнозы других элементов энергетических рынков до 2050 года.

  Хотя это прямо не упоминается в этом отчете, мы также предоставляем ежегодные прогнозы международных выбросов CO ₂ , связанных с энергетикой, до 2050 года в нашем International Energy Outlook (IEO).

  Наш анализ выбросов, связанных с энергетикой, в США в этом отчете основан на данных, опубликованных как в STEO, так и в Ежемесячном энергетическом обзоре (MER).

  При анализе ежегодных изменений выбросов CO ₂ , связанных с энергетикой, мы рассчитываем долю каждого сектора в общем изменении выбросов CO2. Ежегодные изменения выбросов CO ₂ , связанных с энергетикой, в каждом секторе зависят от изменений в:

  • Уровни потребления электроэнергии
  • Топливная смесь производства электроэнергии (которая определяет углеродоемкость потребляемой электроэнергии)
  • Уровни потребления первичной энергии
  • Топливная смесь прямого потребления первичной энергии (которая определяет углеродоемкость потребляемой первичной энергии)

  В таблице 1 показана доля каждого сектора конечного потребления в общем изменении связанных с энергетикой выбросов CO ₂ для США.С.экономики в 2020 году. В таблицу включено:

  • CO ₂ выбросы в результате изменения потребления электроэнергии в каждом секторе, измеряемого в британских тепловых единицах (БТЕ), с 2019 по 2020 год
  • CO ₂ выбросы в результате изменения топливной смеси при производстве электроэнергии для потребления электроэнергии и в результате изменения углеродоемкости (CO2/БТЕ) продажи электроэнергии секторам конечного потребления
  • CO ₂ выбросы в результате изменения прямого потребления первичной энергии (БТЕ) ​​по секторам
  • CO ₂ Выбросы, связанные с изменениями углеродоемкости (CO ₂ /БТЕ) по секторам
  • Изменение выбросов CO ₂ для каждого сектора конечного потребления на основе суммы изменений для электроэнергии и прямого потребления первичной энергии
  • Общее изменение выбросов CO ₂ для всех секторов с 2019 по 2020 год

  Таблица 1. Вклад сектора за счет изменений электроэнергии и первичной энергии в общее изменение выбросов двуокиси углерода, связанное с энергетикой

  	Жилой	Коммерческий	Промышленный	Транспорт	Всего по всем секторам
  Изменение выбросов CO 2 , связанных с электроэнергией, 2019–20	-34	-73	-62	-1	-170
  Изменение, связанное с углеродоемкостью выбросов CO, связанных с электричеством 2 Выбросы, 2019–2020 годы	-46	-40	-29	0	-115
  CO, связанный с электроэнергией 2 без изменения углеродоемкости, 2019–2020 годы	12	-34	-33	0	-55
  Изменение выбросов CO 2 , связанных с первичной энергией, 2019–20	-23	-25	-58	-293	-399
  Изменение, связанное с углеродоемкостью выбросов CO 2 , связанных с первичной энергией, 2019–20	0	-2	-18	-9	-29
  CO, связанный с первичной энергией 2 выбросы без изменения углеродоемкости, 2019–2020 годы	-23	-23	-40	-284	-370
  Сумма изменений в электроэнергии и первичной энергии CO 2 Выбросы, 2019–2020 годы	-57	-98	-120	-293	-569
  Источник : У. S. Управление энергетической информации (EIA), Ежемесячный обзор энергетики , октябрь 2021 г., таблицы 11.2–5, Выбросы углекислого газа в результате потребления энергии по секторам

  Не вся электроэнергия, используемая в Соединенных Штатах, производится электроэнергетическим сектором. В частности, в коммерческом и промышленном секторах уголь, природный газ, нефть и биомасса также используются для выработки электроэнергии для использования на месте (что составляет 4% от общего объема производства). В таблице 2 представлен наш анализ выбросов CO ₂ , происходящих за пределами электроэнергетического сектора.Мы основывали расчеты для этого анализа на нашем Ежемесячном энергетическом обзоре (MER), Таблица 7.3c, Потребление отдельных горючих видов топлива для производства электроэнергии: коммерческий и промышленный секторы (подмножество Таблицы 7.3a). Для выполнения этого расчета мы использовали следующие коэффициенты выбросов CO ₂ :

  • Уголь
  • 95,74 миллиона метрических тонн на квадриллион БТЕ для коммерческого сектора
  • 95,59 млн метрических тонн на квадриллион БТЕ для промышленного сектора
  • Природный газ
  • 52. 91 миллион метрических тонн на квадриллион БТЕ как для коммерческого сектора, так и для промышленного сектора
  • Нефть
  • 74,15 млн метрических тонн на квадриллион БТЕ для коммерческого сектора
  • 73,95 миллиона метрических тонн на квадриллион БТЕ для промышленного сектора

  Коэффициенты выбросов для угля и природного газа, потребляемых в США, взяты из подробной таблицы коэффициентов, доступной на нашей странице «Окружающая среда».Мы построили нефтяные коэффициенты вручную, используя потребление и выбросы дистиллятного мазута и мазута в каждом секторе конечного использования.

  Мы применили эти коэффициенты к количеству каждого топлива, сожженного (в БТЕ) для производства электроэнергии в коммерческом и промышленном секторах. Эти расчеты учитывают изменения углеродоемкости (CO ₂ на киловатт-час) электроэнергии, вырабатываемой из всех источников. Биомасса исключена из этих расчетов выбросов, поскольку мы предполагаем, что биомасса является углеродно-нейтральной.

  Таблица 2. Выбросы углекислого газа от электроэнергии, произведенной вне сектора электроэнергетики

  	CO 2 выбросы от производства в коммерческом секторе (исключая CO 2 выбросы от электроэнергетического сектора)				CO 2 выбросы от производства в промышленном секторе (исключая CO 2 выбросы от электроэнергетического сектора)				Всего коммерческих и промышленных выбросов CO 2 выбросов
  	Уголь	Природный газ	Нефть	Итого	Уголь	Природный газ	Нефть	Итого	Итого
  2005	0. 81	1,84	0,23	2,88	15,91	28.16	2,45	46,52	49,4
  2006	0,73	1,88	0,13	2,75	15,61	29.14	1,92	46,67	49.42
  2007	0,76	1,85	0,1	2,72	10,88	30.08	1,89	42,86	45,57
  2008	0,81	1,82	0,06	2,69	10,82	28.26	1,36	40,45	43.14
  2009	0,69	1,86	0,07	2,62	9,75	28. 19	1,22	39.16	41,79
  2010	0,68	2,14	0.07	2,88	16,97	30.06	0,88	47,91	50,79
  2011	0,73	2,55	0,05	3,34	11,82	30,9	0,78	43,5	46,84
  2012	0.63	3,42	0,11	4,15	9,56	34,35	1,71	45,62	49,78
  2013	1,04	3,62	0,13	4,79	9,64	34,93	1,38	45,95	50. 74
  2014	0,41	3,93	0,17	4,52	9,52	34.07	0,92	44,52	49.03
  2015	0,32	3,85	0,1	4,27	8.13	34.3	0,67	43,1	47,37
  2016	0,21	2,55	0,04	2,8	6.08	29,33	0,6	36.01	38,82
  2017	0,18	2,75	0.08	3	5,53	29,69	0,54	35,77	38,77
  2018	0,16	2,89	0,1	3,15	5. 02	31.05	0,49	36,56	39,71
  2019	0.14	3,06	0,09	3,29	4,28	34	0,46	38,73	42.02
  2020	0,12	2,85	0,09	3,06	3,57	33.02	0,39	36,98	40.04
  Источники: Управление энергетической информации США, Monthly Energy Review , октябрь 2021 г., таблица 7.3c, Потребление отдельных горючих видов топлива для производства электроэнергии: коммерческий и промышленный секторы (подмножество таблицы 7.3a) и Углекислый газ Коэффициенты выбросов по видам топлива

  Британские тепловые единицы (БТЕ): Количество тепла, необходимое для повышения температуры одного фунта жидкой воды на 1°F при температуре, при которой вода имеет наибольшую плотность (приблизительно 39°F).

  Углеродоемкость (экономика): Количество углерода по весу, выбрасываемое на единицу экономической деятельности — чаще всего валовой внутренний продукт (ВВП) (CO ₂ выбросы/ВВП). Углеродоемкость экономики является произведением энергоемкости экономики и углеродоемкости энергоснабжения. В настоящее время мы выражаем это значение как полный вес выброшенного CO ₂ , а не как вес только углерода.

  Углеродоемкость (энергоснабжение): Массовое количество углерода, выбрасываемого на единицу потребляемой энергии (CO ₂ выбросы/энергия).Обычной мерой углеродоемкости является вес CO ₂ на БТЕ энергии. При рассмотрении только одного ископаемого топлива углеродоемкость и коэффициент выбросов идентичны. При рассмотрении нескольких видов топлива углеродоемкость основана на их комбинированных коэффициентах выбросов, взвешенных по уровням их энергопотребления. В настоящее время мы измеряем это значение как полный вес выброшенного CO ₂ , а не как вес только углерода.

  Градусо-дни охлаждения (CDD): Мера того, насколько тепло в данном месте в течение определенного периода времени относительно базовой температуры 65°F.CDD используются в энергетическом анализе в качестве индикатора потребности или использования энергии для кондиционирования воздуха. Мера рассчитывается для каждого дня путем вычитания базовой температуры (65 ° F) из среднего значения максимальной и низкой температуры дня, а отрицательные значения устанавливаются равными нулю. CDD каждого дня добавляются для создания показателя CDD за определенный период времени.

  Энергоемкость: Мера, соотносящая результат деятельности с потребляемой ею энергией. Энергоемкость чаще всего применяется к экономике в целом, где мы измеряем выпуск как ВВП и первичную энергию в БТЕ, чтобы учесть все формы энергии (энергия/ВВП).На уровне экономики в целом энергоемкость отражает как энергоэффективность, так и структуру экономики. Экономика в процессе индустриализации, как правило, имеет более высокую энергоемкость, чем экономика в постиндустриальной фазе. Например, в меньшем масштабе энергоемкость может соотносить количество энергии, потребляемой в зданиях, с площадью жилых или коммерческих помещений.

  Валовой внутренний продукт (ВВП): Общая стоимость товаров и услуг, произведенных трудом и имуществом, находящимся в Соединенных Штатах.Пока рабочая сила и имущество находятся в Соединенных Штатах, поставщик (то есть работники, а в отношении имущества — владельцы) могут быть либо резидентами США, либо резидентами других стран.

  Градусо-дни отопления (HDD): Мера того, насколько холодно в данном месте в течение определенного периода времени относительно базовой температуры, чаще всего 65°F. HDD используются в энергетическом анализе в качестве индикатора потребности или использования энергии для обогрева помещений. Мы вычисляем эту меру для каждого дня, вычитая среднее значение максимальной и низкой температуры дня из базовой температуры (65 ° F), а отрицательные значения устанавливаются равными нулю. Мы суммируем HDD каждого дня, чтобы создать показатель HDD за определенный период времени.

  Дополнительные определения можно найти в нашем Глоссарии.

  За исключением рисунков 2 и 3, методология которых описана ниже, мы публикуем данные в этом отчете либо в виде значений нашего РВК, либо в виде результатов расчетов, основанных на опубликованных значениях (например, выбросы CO ₂ на единицу потребляемая энергия [млн т CO ₂ на БТЕ]).

  Методика для рисунка 2

  Рисунок 2 ( Тенденции выбросов двуокиси углерода, связанных с энергетикой, и ключевые показатели ) показывает, как несколько ключевых факторов выбросов CO ₂ , связанных с энергетикой, согласно тождеству Kaya, изменяются с течением времени и как эти изменения влияют на общий объем энергии. связанные с CO ₂ выбросы.Вот эти ключевые факторы:

  • ВВП на душу населения
  • Население
  • Энергоемкость
  • Интенсивность углерода

  Каждый из этих факторов либо непосредственно публикуется в РВК (например, численность населения), либо является результатом соотношения двух опубликованных рядов (например, ВВП на душу населения). Чтобы представить рост или снижение факторов в контексте, мы индексируем их до 1990 года. На рисунке 2 мы делим годовое значение каждого фактора на его значение в 1990 году и умножаем на 100, чтобы выразить его в процентах.Каждая точка в ряду представляет величину каждого фактора по отношению к 1990 г., выраженную в процентах.

  Методика для рисунка 3

  Рисунок 3 ( Изменение выбросов CO ₂ , связанных с энергетикой, по компоненту идентификатора Kaya) показывает изменение общего количества выбросов CO ₂ , связанных с энергопотреблением, между 2019 и 2020 годами для ключевых факторов выбросов, составляющих идентификатор Kaya:

  • ВВП на душу населения
  • Население
  • Энергоемкость
  • Интенсивность углерода

  Произведение каждого компонента тождества Kaya дает общее количество выбросов CO ₂ , связанных с энергопотреблением.

  Мы рассчитываем изменения в общих выбросах CO ₂ от каждого фактора, взяв разницу между общими выбросами CO ₂ , связанными с энергетикой, в 2020 г. (то есть произведением значения каждого фактора в 2020 г.) и гипотетическим общим значением выбросов ( то есть произведение значения каждого фактора в 2020 году, за исключением интересующего фактора, в котором используется его значение в 2019 году). Например, общее изменение связанных с энергетикой выбросов CO ₂ в период с 2020 по 2019 год в результате изменений ВВП на душу населения определяется как:

  (GDPPC ₂₀₂₀ · POP ₂₀₂₀ · EI ₂₀₂₀ · CI ₂₀₂₀ · CI ₂₀₂₀ ) — (GDPPC ₂₀₁₉ · POP ₂₀₂₀ · EI ₂₀₂₀ · CI ₂₀₂₀ )

  где

  GDPPC = ВВП на душу населения;

  Pop = население;

  EI = энергоемкость; и

  ДИ = интенсивность углерода.

  Эти значения не суммируются с общим изменением выбросов из-за взаимодействий между изменениями в каждом компоненте.

  Таблица 3. Темпы изменения компонентов идентичности кая, 2019–2020 гг.

  Параметр	Изменение в процентах за 2019–2020 гг.
  ВВП на душу населения (ВВП/население)	-3,9%
  Население	0.4%
  Энергоемкость (БТЕ/ВВП)	-3,9%
  Интенсивность углерода (CO 2 /БТЕ)	-4,1%
  Источник: Таблица составлена ​​Управлением энергетической информации США (EIA) на основе данных EIA об энергоемкости и углеродоемкости; ВВП на душу населения, Бюро экономического анализа США и Бюро переписи населения США; и населения, Бюро переписи населения США

  Методика для таблицы 1

  Мы делим общие выбросы CO ₂ , связанные с энергетикой, для каждого сектора конечного использования на две составляющие: первичные (или прямые) выбросы и косвенные выбросы. Первичными выбросами являются выбросы CO ₂ в результате сжигания ископаемого топлива в каждом секторе (например, природный газ, используемый для отопления домов). Косвенные выбросы относятся к выбросам, создаваемым при производстве электроэнергии, которые мы относим к каждому сектору конечного потребления на основе его доли в общем потреблении электроэнергии. В строке 7 показаны изменения в общих выбросах, связанных с энергетикой, для каждого сектора конечного потребления, в строке 4 показаны изменения в первичных выбросах, а в строке 1 показаны изменения в косвенных выбросах.

  Первая строка в таблице 1 представляет общее изменение выбросов CO ₂ , связанных с электроэнергией, по секторам конечного потребления в период с 2019 по 2020 год.Мы разбиваем изменение выбросов CO ₂ , связанных с электричеством, на две составляющие: изменение содержания углерода в потребленной электроэнергии и изменение общего количества потребленной электроэнергии. Другими словами, мы выражаем общее изменение связанных с электричеством выбросов CO ₂ как

  ∆Электр. выбросы _s,y = ∆Угл.электрич. _(s,y) + ∆Запрос эл. _с,г          (1)

  где

  s = сектор конечного использования; и

  y = год.

  Мы рассчитываем второй член, изменение выбросов, связанных с электроэнергией, связанное с изменениями спроса на электроэнергию, путем умножения выбросов, связанных с электроэнергией, в этом секторе за предыдущий год на изменение потребления электроэнергии в этом секторе

  ∆Запрос эл. _s,y = Элек.выбросы _s,y-1 · % изменения эл.кон. _с,г          (2)

  Это значение представляет собой изменение общих выбросов CO ₂ , связанных с электроэнергией, в данном секторе при условии, что структура производства электроэнергии и содержание углерода остаются постоянными.Если это предположение верно, то изменение связанных со спросом выбросов электроэнергии CO ₂ будет равно общему изменению выбросов электроэнергии CO ₂ . Однако структура электроэнергии обычно динамична во времени. Чтобы учесть это потенциальное несоответствие, мы определяем изменение выбросов, связанное с содержанием углерода в электроэнергии, переставляя уравнение 1 как

  .

  ∆Карбон эл. _с,г = ∆Эл.выбросов _с,г – ∆Запрос эл. _с,г         (3)

  Мы рассчитываем первичные выбросы для каждого сектора конечного использования путем вычитания косвенных выбросов из общих выбросов, или

  Первичные выбросы _s,y = Общие выбросы _s,y – Электрические выбросы _s,y         (4)

  Затем мы разбиваем эти первичные выбросы на компоненты содержания углерода и спроса почти так же, как и выбросы, связанные с электричеством. Компонент спроса изменений в первичных выбросах выражается как

  ∆Потребность в первичной энергии _s,y = Первичные выбросы _s,y-1 · % изменения первичной кон. _с,г          (5)

  , а изменение выбросов, связанное с изменением содержания углерода в первичной энергии, рассчитывается как

  . (6)

  Проблемы с турбинами: почему экономия топлива может быть хуже, а не лучше

  Если вы когда-нибудь замечали, что ваш автомобиль сжигает больше бензина, чем предполагает официальный рейтинг, вы не одиноки.Особенно, если вы ездите на машине с турбонаддувом.

  Турбокомпрессоры — новые любимцы автомобильной техники. Стремясь добиться повышения эффективности использования топлива в соответствии с требованиями правительства, конструкторы автомобилей все чаще обращаются к малолитражным двигателям с турбонаддувом. Почти все так делают. Ford предлагает свой пикап F-150 с турбированным V-6 вместо традиционного V-8. Компания Porsche только что уменьшила объем двигателя своего культового спортивного автомобиля 911 с 3,8 литров до 3,0, но сделала его более мощным, добавив пару турбонагнетателей.

  Теоретически, эти новые силовые установки предлагают лучшее из обоих миров, обеспечивая по меньшей мере такую ​​же мощность, как и более крупный двигатель, но с меньшим расходом топлива. По крайней мере, это теория. Реальный мир — другое дело. Давайте посмотрим на недавний пример.

  Когда я взял Ford Focus One-Litre Ecoboost для расширенного тест-драйва, я с нетерпением ждал впечатляющих показателей экономии топлива. На бумаге маленький Focus выглядит настоящим претендентом на эффективность: у него шестиступенчатая коробка передач, технология «старт-стоп» и однолитровый трехцилиндровый двигатель с непосредственным впрыском топлива, масляным насосом переменного давления и турбокомпрессор.

  EPA оценивает однолитровый Ecoboost Focus в городе США на 30 миль на галлон (7,8 л/100 км) и 42 на шоссе (5,6 л/100 км). Это очень хорошие цифры. Но мои результаты не приблизились.

  В городе однолитровый Ecoboost обычно сжигал от 11 до 12,5 л/100 км — ненамного лучше, чем 2,5-литровый полноприводный Subaru Outback, который я тестировал прошлой зимой. На трассе расход Ecoboost упал до 8 л/100 км или около того, что не так уж и страшно, но и не о чем особо писать. Для трехцилиндрового однолитрового автомобиля, специально разработанного для максимальной топливной экономичности, это были удручающие результаты.

  На самом деле я не был удивлен. Как я узнал за годы испытаний, автомобили с турбонаддувом часто показывают гораздо худшую экономию топлива, чем можно было бы ожидать по их официальным рейтингам. Мои выводы совпадают с выводами других тестировщиков.

  Consumer Reports, например, пришел к выводу, что двигатели меньшего размера с турбонаддувом обычно имеют меньший пробег, чем более крупные двигатели без турбонагнетателя. В своих тестах Ecoboost Ford Fusion с четырехцилиндровыми двигателями с турбонаддувом сжигал больше топлива, чем их более крупные безнаддувные аналоги.

  Когда CR протестировала 2,0-литровый Ecoboost Ford Escape с турбонаддувом и Toyota RAV4 с 3,5-литровым V-6 без турбонаддува, расход обоих автомобилей составил 22 мили на галлон США. Ford был на 1,5 секунды медленнее.

  Green Car Reports также провел серию тестов, чтобы определить, действительно ли меньшие двигатели с турбонаддувом являются лучшим способом добиться хорошего расхода бензина. Их вывод: «…. с последним поколением небольших двигателей с турбонаддувом, заменяющих более крупные варианты, реальное улучшение расхода бензина и близко не соответствует бумажному преимуществу в официальной экономике.»

  Реальные результаты, которые водители получают с автомобилями с турбонаддувом, кажутся бросающими вызов инженерной теории. Концепция турбонаддува здравая: используя выхлопные газы для вращения турбины, которая сжимает свежий воздух, поступающий в двигатель, вы восстанавливать тепловую энергию, которая в противном случае была бы потеряна в выхлопной трубе. ускорение, потому что большой объем воздуха, нагнетаемого в цилиндры, должен соответствовать большему объему топлива.

  Объяснение аномально высокого расхода топлива двигателем с турбонаддувом под высокой нагрузкой приводит нас в некоторые интересные области инженерии. Чтобы работать должным образом (и не разрушаться), двигатель должен смешивать воздух и топливо в точном соотношении. Идеальное соотношение воздух/топливо составляет около 14,7 частей воздуха на одну часть топлива. Это известно как «стехиометрическое» соотношение, которое обеспечивает химически полное сгорание. Если вы вводите больше топлива, чем необходимо, вы создаете «богатую» смесь, и часть топлива проходит через двигатель несгоревшим, расходуя газ и создавая дополнительное загрязнение.Бедная смесь, с другой стороны, экономит топливо, но заставляет двигатель работать горячее.

  Турбокомпрессор меняет картину. Поскольку он сжимает поступающий воздух, система впрыска топлива автоматически добавляет больше топлива, чтобы поддерживать правильное соотношение смеси. И тут начинаются проблемы. По мере того, как давление в камерах сгорания повышается, вы подвергаетесь риску преждевременного зажигания (широко известного как «детонация») — это происходит, когда сырье воспламеняется до того, как загорится свеча зажигания.

  Стук разрушительный (представьте, что внутри вашего двигателя взрываются миллионы крошечных гранат), но его легко предотвратить с помощью компьютеризированных систем управления двигателем, которые в режиме реального времени контролируют расход топлива и работу цилиндров. Если ваш двигатель вот-вот заглохнет, у компьютеров есть моментальное решение: они впрыскивают в цилиндры дополнительное топливо, чтобы охладить двигатель. Как вы можете себе представить, это вредит экономии топлива. Но это поможет вашему двигателю продлиться.

  С турбокомпрессором резкое ускорение приводит к чрезвычайно высокому давлению в цилиндрах. В ответ топливная система выстреливает в избытке лишнего топлива, и на этом расходуется ваша экономия топлива.

  Чтобы избежать всплесков расхода топлива в автомобиле с турбонаддувом, требуются приемы, основанные на здравом смысле, которые работают в любом автомобиле, но с турбонаддувом имеют большее значение, чем когда-либо.Главное — избегать больших отверстий дроссельной заслонки. Аккуратно ускоряйтесь и не двигайтесь на большой скорости. Сделайте свой автомобиль максимально легким, вынув ненужный багаж, и максимально уменьшите аэродинамическое сопротивление — держите окна закрытыми и не используйте багажник на крыше, если он вам не нужен.

  Турбокомпрессор — это гениальное инженерное решение. Это может сделать маленький двигатель похожим на большой, а большие двигатели превратить в монстров производительности. Просто помните: ваш пробег может отличаться.

  Как мы на Facebook

  Следуйте за нами на Instagram

  Добавьте нас к своим кружкам

  Зарегистрироваться на нашей еженедельной рассылке

  Насколько кислород Потребление легких человека? | Анестезиология

  Легкие выполняют специализированные и энергозатратные функции, включая трахеобронхиальный клиренс, регуляцию распределения воздуха и кровотока, оборот сурфактанта.[1,2] Следовательно, составляющие клетки легких имеют метаболические потребности, которые должны быть удовлетворены для поддержания функциональной и структурной целостности. Это количество может быть заметно увеличено при патологических состояниях, таких как инфекция легких или респираторный дистресс-синдром взрослых.

  Поскольку специфический для легких газообмен включен в газообмен всего организма, трудно получить точную информацию о поглощении кислорода и экскреции углекислого газа самой легочной тканью как двух основных переменных легочного метаболизма.Таким образом, большинство данных, касающихся потребления кислорода легочной тканью, было получено с помощью непрямых подходов с использованием срезов легких [3–5] или изолированных препаратов легких. [6–9] В интактном организме разница между потреблением кислорода всем телом, определенным с помощью непрямой калориметрии, и принципом Фика использовалась для оценки потребления кислорода легкими [10,11], поскольку последний измеряет только системную артериовенозную разница содержания кислорода, за исключением легких. Все три подхода имеют четкие ограничения, позволяющие лишь приблизительно оценить истинное потребление кислорода легкими.

  Для прямых измерений потребления кислорода легкими у людей легкие должны быть отделены от легочного артериального кровотока. Такая ситуация реализуется при искусственном кровообращении при операциях на сердце, когда при тотальном искусственном кровообращении (ИК) вся кровь из верхней и нижней полых вен дренируется в резервуар, из которого насос подает оксигенированную кровь в восходящую аорту. В этот период становится возможным определить поглощение кислорода и выделение углекислого газа самими легкими с помощью анализа дыхательных газов.Таким образом, этот подход дает прямые измерения истинного потребления кислорода легкими у людей.

  В это исследование были включены шестнадцать пациентов (демографические данные см. в Таблице 1), которым была назначена операция на открытом сердце (коронарное шунтирование или замена клапанов). За исключением двух пациентов с легочной артериальной гипертензией из-за регургитации митрального клапана, ни у одного пациента не было других соответствующих легочных заболеваний.В частности, ни один пациент не страдал отеком легких, пневмонией, бронхиальной астмой, сепсисом, респираторным дистресс-синдромом взрослых и не имел перед операцией патологических показателей респираторной функции легких (жизненная емкость легких, форсированный минутный объем выдоха, анализ газов крови). Исследование было одобрено этическим комитетом учреждения, и от каждого пациента было получено информированное согласие.

  Таблица 1. Демографические данные

  После премедикации (перорально 10 мг диазепама, 25 мг меперидина, 25 мг прометазина и 1.25 мг дроперидола внутримышечно) и индукции анестезии (1-2 мг/кг тиопентала, 1-3 мкг/кг фентанила и 0,1 мг/кг панкурония), выполнялась вентиляция легких с поддержанием нормокапнии (Servo 900 D; инспираторный кислород фракция 0,5%, частота дыхания 10 вдохов/мин). Анестезия поддерживалась вентиляцией энфлураном (0,4–1% при вдохе) с добавлением дополнительных доз фентанила (0,1–0,2 мг) перед повреждающими раздражителями, такими как разрез кожи или стернотомия.

  Остановка сердца и гипотермия миокарда достигались интракоронарным введением кардиоплегического раствора (модифицированного Бретшнейдера) в сочетании с системной гипотермией (28°С). Во время тотального искусственного кровообращения вся кровь из полых вен была слита в кардиотомический резервуар, а полые вены были окклюзированы бандажированием, так что кровоток в легочной артерии полностью прекратился. Левый желудочек был вентилирован во всех случаях. Кровь насыщали кислородом с помощью мембранного оксигенатора (Cobe, Arvada, CO), а скорость непульсирующего потока 2–3 л [центральная точка] мин суп-1 [центральная точка] м суп-2 регулировали роликовым насосом (Stockert, Мюнхен, Германия) до среднего артериального давления 50–80 мм рт. Системную гипотермию (28 градусов Цельсия, регулирование pH альфа-статом) вызывали охлаждением крови и поддерживали в течение не менее 30 минут.В этот период легкие вентилировались низкими дыхательными объемами (150 мл) с частотой 6 вдохов/мин и положительным давлением в конце выдоха 3 мм рт.ст. Постоянно контролировали носоглоточную, ректальную и кровяную температуру (во время ЦБ).

  Поглощение кислорода легкими (V с точкой O ² ), выделение углекислого газа (V с точкой CO ² ) и дыхательный коэффициент определяли с интервалом в 1 минуту с помощью непрямого калориметра (Deltatrac II, Datex Instrumentarium, Helsinki). , Финляндия).Весь выдыхаемый газ полностью собирали и анализировали с помощью детского режима калориметра (разбавляющий поток в смесительной камере, 3 л/мин). Относительная ошибка при использовании этого режима метаболического монитора была подтверждена ранее (+/- 1,5–2% при измерении V с точкой CO ² и 1,9–4% для V с точкой O ² ). [12,13] В нашем исследовании средний коэффициент вариации легочного V с точками ² определений во время ежеминутных регистраций периода исследования составлял 7.8 +/- 1,6%.

  Перед каждым исследованием калориметр калибровали высокоточным калибровочным газом (смесь 95 % кислорода и 5 % углекислого газа). Чтобы гарантировать, что весь выдыхаемый газ был проанализирован, дыхательный контур был тщательно проверен, а давление в трахеальной манжете контролировалось во избежание утечки газа.

  В дополнение к V легкого с точкой ² определяли V всего тела с точкой O sub 2 при температуре около 36 градусов Цельсия (температура пищевода) до искусственного кровообращения в режиме калориметра для взрослых (разбавляющий поток, 40 л/мин) в период стабильного гемодинамического состояния (без инотропной поддержки).

  Для оценки вклада бронхиального кровообращения в легочный газообмен при тотальном искусственном кровообращении мы измерили в пилотном исследовании (восемь дополнительных пациентов, тот же паттерн вентиляции при тотальном искусственном кровообращении: дыхательный объем 150 мл; частота 6 вдохов/мин) количество энфлурана, поступающего из системного кровотока в альвеолярное пространство. Для этого газовый поток к оксигенатору (50 % кислорода в воздухе, расход 2,5 л/мин) подавался через испаритель Drager (Lubeck, Германия) и содержал 2 % энфлурана.Специально разработанный зонд вводили через трахеальную трубку в конечное положение на 2 см выше киля. Оттуда брали пробы бронхиального газа (поток всасывания 50 мл/мин, размер камеры для отбора проб 4,2 мл) и определяли концентрацию энфлюрана с помощью быстрого газового инфракрасного анализатора бокового потока (анестезиологический монитор Datex Ultima; погрешность измерения менее 0,2% в диапазон 0,1–4% энфлюрана, калиброванный перед каждым исследованием).

  При проведении общего искусственного кровообращения поглощение кислорода и выделение углекислого газа уменьшались при снижении температуры, достигая устойчивого состояния в течение 45 минут при постоянной температуре пищевода, как показано на рисунке 1.В этот период можно предположить, что поглощение кислорода отражает потребление кислорода. В этом примере среднее значение V с точкой O ² равнялось 4,7, среднее значение V с точкой CO ² составляло 3,5 мл/мин, а легочный респираторный коэффициент составлял 0,75 при температуре пищевода 28,2 градуса Цельсия.

  Рис. 1. Динамика легкого V с точкой O ² [квадратная, открытая] и V с точкой CO ² [квадратная, закрашенная]. В частности, при установлении тотального искусственного кровообращения потребление кислорода и экскреция углекислого газа уменьшались при снижении температуры тела, достигая устойчивого состояния в течение 45 мин при постоянной температуре пищевода и крови 28. 2 градуса Цельсия.

  Рис. 1. Динамика легкого V с точкой O ² [квадратная, открытая] и V с точкой CO ² [квадратная, закрашенная]. В частности, при установлении тотального искусственного кровообращения потребление кислорода и экскреция углекислого газа уменьшались при снижении температуры тела, достигая устойчивого состояния в течение 45 мин при постоянной температуре пищевода и крови 28,2°С.

  Аналогичные записи были получены у всех 16 пациентов.Средние значения 10 последовательных ежеминутных определений в условиях постоянной температуры пищевода (28,4°С +/- 0,2) представлены в таблице 2. Среднее потребление кислорода легкими составило 5,3 +/- 1,6 мл/мин, в диапазоне от 2,8 до 9,9 мл/мин. Результаты двух больных с легочной гипертензией (5,8 и 4,8 мл/мин соответственно) были близки к этим значениям. V до шунтирования всего тела с точкой O ² , определенная в условиях, близких к нормотермическим (36,2 ± 0,5 градуса Цельсия), составила 198 ± 28 мл/мин. Средний дыхательный коэффициент легких и средний дыхательный коэффициент всего тела были одинаковыми и составляли 0,84 +/- 0,09 и 0,77 +/- 0,09 соответственно.

  Таблица 2. Газообмен легких и всего тела

  Экстраполяция измеренного V легкого с точкой O ² примерно 5-6 мл/мин до 36 градусов Цельсия, предполагая увеличение потребления кислорода легкими примерно на 9% на градус Цельсия, предполагает, что легкие потребляют около 11 мл кислорода в минуту или около 5% потребления кислорода всем телом для собственных метаболических потребностей.

  То, что определенный V с точкой O ² действительно представляет легкое V с точкой O ² , подтверждается измеренными концентрациями энфлюрана в бронхах. Несмотря на то, что системная кровь была уравновешена в мембранном оксигенаторе газом, содержащим 2% энфлурана, концентрация энфлурана в конце выдоха была менее 0,1% в бронхиальной системе всех пациентов пилотного исследования при тотальном ИК. Это говорит о том, что вклад системного (бронхиального) кровотока в газообмен легких при тотальном искусственном кровообращении можно считать незначительным.

  Легкие человека потребляют около 5% всего кислорода, поглощаемого организмом, для удовлетворения собственных метаболических потребностей, что определяется непрямой калориметрией во время общего искусственного кровообращения. Этот подход основан на предположении, что в этот период газообмен в легких полностью отделен от газообмена в организме. Необходимо учитывать некоторые возможные ограничения этого предположения, поскольку на наши измерения могли повлиять как бронхиальное кровообращение, так и транспульмональный газообмен.

  В нормальном легком общий бронхиальный кровоток оценивается примерно в 1% сердечного выброса, внося небольшой вклад в легочный капиллярный кровоток и газообмен. [15] Основная часть этой крови снабжает стенки бронхов и висцеральную плевру и дренируется в бронхиальные вены. Мы полагаем, что альвеолярные стенки получают кислород главным образом из альвеолярного воздуха, тогда как бронхи, более мелкие дыхательные пути и основные участки висцеральной плевры используют кислород, переносимый бронхиальным потоком.[16,17] Бронхиальный кровоток у людей во время тотального искусственного кровообращения оценивали путем измерения количества крови, возвращающейся в левое сердце. Агостони и др. нашли значения около 22 мл/мин у здоровых пациентов, [18,19]89 мл/мин у пациентов с сердечной недостаточностью, [18]76 мл/мин у пациентов с митральным стенозом, [19] и 40 мл/мин у пациентов чьи легкие вентилируются сухим воздухом. [20] Те же авторы обнаружили снижение бронхиального кровотока при повышении альвеолярного давления. [21] Baile et al. [22], используя тот же подход, сообщили о гораздо более высоких значениях около 140 мл/мин (диапазон от 8 до 1043 мл/мин).Однако из этих исследований остается неясным, насколько бронхиальное кровообращение действительно способствует газообмену во время тотального искусственного кровообращения. Из трансплантации легких известно, что бронхиальное кровообращение может быть устранено без явного нарушения газообмена, хотя при анастомозировании бронхиальных артерий заживление трахео-бронхиального анастомоза происходит гораздо лучше. [23] Поскольку наши измерения, основанные на анализе дыхательных газов, включают только метаболические потребности, удовлетворяемые за счет прямой диффузии альвеолярного газа в легочную ткань, общее потребление кислорода легкими могло быть недооценено из-за неизвестной доли потребности, удовлетворяемой бронхиальным кровообращением.Однако, поскольку обнаруженная концентрация энфлюрана в бронхах снизилась до менее 0,1% при проведении тотального искусственного кровообращения, вклад бронхиального кровообращения в газообмен во время искусственного кровообращения должен быть незначительным.

  Второй момент, который следует учитывать, относится к трансплевральной диффузии. В изолированных неперфузируемых легких собаки измеримые количества кислорода и углекислого газа могут проходить через висцеральную плевру. Абсолютное количество изменяется в зависимости от величины градиента концентрации.Это может быть получено из экспериментов, в которых градиент концентрации между экстраплевральным и вдыхаемым газом был увеличен с 6% до 12%, что привело к параллельному удвоению газопереноса. [9] В нашем исследовании 50% кислород использовался как для вентиляции легких, так и для оксигенации крови во время тотального искусственного кровообращения, поэтому трансплевральный градиент парциального давления кислорода был минимизирован. Кроме того, легкие in situ полностью покрыты тканью, что ограничивает газообмен с окружающим воздухом. Если значительное количество газа было бы потеряно или получено чресплевральным путем, маловероятно, что кислород и углекислый газ затронуты одинаково, поэтому дыхательный коэффициент не был бы в пределах физиологического диапазона 0.7 к 1. Так как в нашем исследовании средние дыхательные коэффициенты легких и всего тела были одинаковыми (0,84 и 0,77 соответственно), доля газообмена через плевру во время тотального искусственного кровообращения интактного легкого in situ должна быть незначительной.

  Третий аспект касается влияния искусственного кровообращения и интраоперационных условий на потребление кислорода легкими в нашем исследовании, которое состояло в основном из пожилых мужчин с выраженными сердечными заболеваниями.На основании наших данных невозможно определить, могли ли и в какой степени открытая грудная клетка, фракционная концентрация кислорода во вдыхаемом газе 0,5 и положительное давление в конце выдоха 3 мм рт. ст. влиять на потребление кислорода легкими. Кроме того, отсутствие кровотока в легочной артерии во время тотального искусственного кровообращения могло повлиять на количество кислорода, потребляемого эндотелием и гладкой мускулатурой легочных сосудов. Таким образом, наши результаты могут немного занижать потребление кислорода легкими в физиологических условиях.Наконец, на измерения потребления кислорода легкими с помощью анализа дыхательных газов во время общего искусственного кровообращения может влиять наличие ателектаза из-за многофакторных причин. [24] Мы приложили усилия, чтобы свести к минимуму развитие ателектаза, непрерывно вентилируя легкие наших пациентов 50% кислородом воздуха, включая введение положительного давления в конце выдоха. Ни в коем случае легкие не могли сдуться.

  Принимая во внимание эти соображения, можно сказать, что поглощение кислорода и выделение углекислого газа легкими человека во время искусственного кровообращения в основном осуществляются через бронхиально-альвеолярную систему, вероятно, с незначительным вкладом трансплевральной диффузии и бронхиального кровообращения.Таким образом, наши определения представляют в основном легкие VO ² . Однако мы не можем исключить возможность того, что у них может быть несколько занижено потребление кислорода легкими из-за развития ателектаза и отсутствия кровотока в легочной артерии.

  Много информации о легких VO ² было получено из препаратов срезов легких. Измеренные значения сильно различаются: от 45 до 140 мкл [центральная точка] мин-1 [центральная точка] г суп-1 сухого веса [25–27] в срезах легких крыс.Однако этот деликатный метод дает несколько искусственные результаты, потому что разрыв клеточных мембран и разрушение тканевой архитектуры может вызвать инактивацию нормальной биохимической активности и активацию других, обычно ингибируемых в интактных клетках. Кроме того, толщина срезов [4], а также расположение и способ использования срезов [5, 27, 28] заметно влияют на метаболические показатели в тканях (в тех же исследованиях 6,1–9,1 мкл [центральная точка] ч суп-1 [ центральная точка] мг суп -1 сухой массы и 1.1–1,4 мкл [центральная точка] ч суп -1 [центральная точка] мг суп -1 сырого веса, срезы легких крысы). Поэтому результаты этих исследований следует интерпретировать с осторожностью, если они экстраполируются на интактное легкое.

  Дополнительная информация по VO ² получена в результате исследований изолированных легких или долей легких с преимуществом интактных клеточных и тканевых структур. Здесь значения 2–3 микролитра [центральная точка] ч суп-1 [центральная точка] мг суп-1 сухого веса [6,7] и 4.В изолированных легких собак было обнаружено 2 микролитра [центральная точка] ч суп-1 [центральная точка] мг суп-1 сырого веса, [8] или 0,76–0,98 мл/мин в одном левом легком [9]. Однако неизвестно, как процесс выделения и подготовки, а также техника перфузии ex situ могут повлиять на VO ² в этих условиях.

  Для оценки состояния легких in vivo VO ² обычно используется непрямой подход. Потребление кислорода легкими оценивали по разнице между VO ² , определенным непрямой калориметрией, и VO ² , определенным по принципу Фика.В то время как последний рассчитывается как произведение разницы системного артериовенозного содержания кислорода и сердечного выброса и по определению исключает экстракцию кислорода легкими, непрямая калориметрия измеряет потребление кислорода всем телом. Поскольку для этого расчета используются различные методы с присущей им неточностью (анализ газов крови, определение гемоглобина, насыщения кислородом и сердечного выброса), определенный легочный VO ² имеет ограниченную полезность. Только если потребление кислорода в легких значительно повышено, например, у собак с пневмококковой пневмонией (13–15% VO всего тела ² )[10] или у пациентов с далеко зашедшим туберкулезом легких (12 % VO всего тела суб 2), [11] различия могут стать достаточно большими, чтобы превысить ошибки измерения.

  В недавнем отчете о клиническом случае легочный VO ² был определен с помощью непрямой калориметрии у пациента через 2 дня после двойной трансплантации легкого, нуждающегося в экстракорпоральной мембранной оксигенации из-за острого повреждения легких. [29] Хотя измерения следует интерпретировать с осторожностью, поскольку кровоток в легочной артерии, вероятно, не был полностью подавлен, сообщалось об аналогичном VO ² (7,8 мл/мин).