Energie en milieu

Gadgets en apparaten energiezuiniger maken - Deel een

Gadgets en apparaten energiezuiniger maken - Deel een

In de afgelopen 50 jaar zijn onze huizen steeds meer gevuld met allerlei bijgewerkte technologische gadgets en apparaten, variërend van smartphones en tablets tot hifi-systemen, spelconsoles en computers en laptops, evenals slimmere modellen van alledaagse apparaten zoals zoals ovens, vaatwassers, wasmachines en drogers. De energie-implicaties van deze golf van technologische vooruitgang hadden ernstig kunnen zijn, ware het niet dat alle efficiëntie- en prestatienormen die door overheden en de industrie zijn geïmplementeerd, waren bedoeld om deze apparaten energiezuiniger en dus ook goedkoper te maken.

De meeste mensen denken hier niet al te veel over na, maar met de escalerende uitdagingen van klimaatverandering is het iets waar we allemaal diepgaand over zullen moeten nadenken. Hier is een basisintroductie.

Smartphones

Het kost 27 pence ($ 0,41) per jaar om een ​​iPhone 5 op te laden. De wereldwijde verkoop van smartphones bereikte echter 567 miljoen stuks in 2012 en het smartphonebezit zal in 2016 oplopen tot 1 miljard. Het wereldwijde jaarlijkse elektriciteitsverbruik van de iPhone 5 wordt verkocht in een tijdsbestek van een jaar komt overeen met het jaarlijkse elektriciteitsverbruik van 54.000 Amerikaanse huishoudens (ongeveer gelijk aan de grootte van Cedar Rapids, de op een na grootste stad in Iowa). Dit is alleen het elektriciteitsverbruik. Bedenk ook dat smartphones een enorme toename van het internetgebruik genereren, dat naar verwachting tegen 2016 17 keer zal groeien ten opzichte van het niveau van 2010. Smartphones dragen daarom bij aan de toch al aanzienlijke druk die wordt uitgeoefend op internetdatacenters. Wat kan hieraan worden gedaan?

Het goede nieuws is dat smartphones zwaardere en energie-intensievere technologie vervangen, waaronder televisies, computers en gameconsoles. Facebook-gebruikers bekijken de sociale mediasite bijvoorbeeld steeds vaker via hun smartphones, in plaats van hun desktop of laptop. Het bekijken van premium internetinhoud is sinds 2011 toegenomen op tablets en smartphones en afgenomen op pc's en Macs.

Smartphones en tablets verbruiken ook veel minder energie dan pc's en Macs, zoals je zou verwachten. Meer dan 80 procent van het energieverbruik van een smartphone wordt gegenereerd door het netwerk te beheren. Door de steeds energiezuinigere technologie produceert het Global System for Mobile Communications (GSM) ongeveer 25 kilogram kooldioxide (CO2) per abonnee per jaar, wat overeenkomt met ongeveer een uur autorijden op de snelweg. Dit betekent dat mobiele communicatie het totale energieverbruik daadwerkelijk verlaagt en dat betekent dat mobiel gaan een geweldige manier is om het energieverbruik te verminderen.

Er is natuurlijk een kleine kink in de kabel (die is er meestal) en de kink in de kabel is deze: IT en communicatie genereren nog steeds ongeveer 2 procent van de wereldwijde CO2-uitstoot (meer dan 830 miljoen ton kooldioxide per jaar), volgens een rapport van het Centrum. voor Energy Efficient Telecommunications (CEET) in 2013. Dit is ongeveer hetzelfde als in de luchtvaartsector. Oeps!

Gelukkig probeert de mobiele industrie hier actief iets aan te doen. Het Green Power for Mobile-programma van de GSM Association (GSMA) heeft de industrie al geholpen om technologie voor hernieuwbare energie, zoals zonne-, wind- of biobrandstof, in te zetten voor off-grid basisstations in ontwikkelingslanden en de industrie kijkt ook meer in het algemeen naar andere mogelijkheden manieren om energie te verminderen, zoals het vervangen van airconditioning door ventilatoren of passieve luchtstromen. Upgrades voor netwerkoptimalisatie kunnen het energieverbruik met 44 procent verminderen, terwijl basisstations op zonne-energie de CO2-uitstoot mogelijk met 80 procent kunnen verminderen. Een betere planning en optimalisatie van mobiel breedband kan ook helpen om energie te besparen. De GSMA biedt exploitanten ook zijn benchmarkingdienst voor mobiele energie-efficiëntie, die hen helpt bij het identificeren van mogelijkheden voor kostenbesparing en vermindering van de CO2-uitstoot in hun netwerken.

In 2014 ontwikkelden twee wetenschappers van het Massachusetts Institute of Technology (MIT), professoren Joel Dawson en David Perreault, hardware om het energieverbruik van mobiele apparaten te verminderen via een bedrijf dat ze oprichtten genaamd Eta Devices. Het apparaat werkt als een elektronische versnellingsbak door over te schakelen naar verschillende vermogensconfiguraties om energie te verminderen. Volgens de CEO van het bedrijf, Mattias Astrom, kan Eta Devices de efficiëntie van eindversterkers in mobiele telefoons en basisstationtorens met wel 70 procent verbeteren.

Een andere groep, een consortium genaamd GreenTouch dat in 2010 werd gevormd door mobiele operators, leveranciers van apparatuur en onderzoeksinstellingen, werkt aan de ontwikkeling van een hele reeks technische specificaties en proof of concepts waarvan het hoopt dat de industrie deze zal overnemen. Het consortium probeert in wezen elk aspect van de mobiele computersector te heroverwegen. In 2013 bracht het een rapport uit dat ontdekte dat communicatienetwerken hun energieverbruik mogelijk met 90 procent zouden kunnen verminderen. Het heeft ook een grootschalig antennesysteem ontwikkeld dat honderdduizenden antennes gebruikt om radiosignalen samen te stralen, waardoor de energie-efficiëntie wordt verbeterd en het uitgezonden radiostroom wordt verminderd. Het systeem werd in november 2011 tweemaal in Zwitserland gedemonstreerd door Swisscom, een oprichter van GreenTouch.

GreenTouch is van mening dat het gebruik van kleinere torens in steden om signalen over kortere afstanden te verzenden, ook energie zou kunnen verminderen, vooral als ze in een ‘slaapmodus’ zouden kunnen gaan tijdens periodes van verminderd netwerkverkeer.

iPod hifi-systeem [Afbeeldingsbron:Teo Rulz, Flickr]

Geluidssystemen

In 2009 ontwikkelde Bose een energiezuinig geluidssysteem voor de hybride elektrische auto van het model Chevy Volt uit 2011. Het bedrijf gebruikte een eigen ontwerp om zijn systeem 30 procent kleiner en 40 procent lichter te maken en 50 procent minder energie te verbruiken dan conventionele Bose-geluidssystemen, terwijl het toch hoogwaardige audio bleef leveren. De ingenieurs van het bedrijf concentreerden zich op het schakelen van versterkers, krachtige motorluidsprekers en digitale signaalverwerkingsschakelingen om het systeem te ontwikkelen. De schakelende versterkers verbruiken minder energie dan lineaire versterkers en zijn kleiner en lichter. Ze drijven de krachtige motorluidsprekers aan om dezelfde akoestische output te leveren als zwaardere conventionele luidsprekers. Het regelcircuit werd vervolgens gecombineerd met beide componenten om geluid te leveren op het volume van een concertzaal, terwijl het totale stroomverbruik met de helft werd verminderd.

Het systeem werd ook in de elektrische auto Nissan Leaf ingebouwd. Bose is echter niet het enige bedrijf dat een dergelijke technologie in de afgelopen jaren heeft ontwikkeld, waarbij Toyota het JBL GreenEdge-systeem in sommige van zijn voertuigen monteerde, met name de Prius V.

Voor andere omgevingen in huis en elders worden muzieksystemen ontwikkeld met ingebouwde slimme energieapparaten. LG heeft ze bijvoorbeeld opgenomen in zijn draadloze luidsprekerserie, met name de H3, H5 en H7. Andere bedrijven hebben ook energiezuinige hifi-systemen ontwikkeld, zoals de intelligente versterkervoeding van het Duitse bedrijf T + A Elektroakustik. Dit past de stroomtoevoer aan de werkelijke behoefte aan om het energieverbruik en de warmteproductie te verminderen en is gemonteerd op homecinemasystemen zoals de K6 en M820 Dolby Surround-systemen.

Gamen

Gamen is een ander gebied van moderne gadgets dat de neiging heeft om het energieverbruik op te voeren. Gelukkig zijn moderne consoles steeds energiezuiniger geworden.

In 2008 produceerde de Amerikaanse National Resource Defense Council (NRDC) een rapport waarin werd gekeken naar de game-industrie en hoeveel stroomconsoles daadwerkelijk gebruiken. NRDC heeft sindsdien een vervolgonderzoek uitgevoerd met laboratoriumtests op de Nintendo Wii U, Sony PlayStation 4 en Microsoft Xbox One. Alle drie de consoles hebben ingebouwde energiebesparende functies, maar de PS4 en de Xbox One lijden onder een verbruiksniveau dat twee tot drie keer zo hoog is als dat van de meer recente modellen van hun voorgangers. De Wii U verbruikt ondertussen minder energie dan de Wii, maar slaagt er nog steeds in om graphics en verwerkingsmogelijkheden met een hogere resolutie te bieden. Het zeer lage stroomverbruik van de Wii U in de aangesloten stand-bymodus is hier een belangrijke reden voor.

Niettemin stelt NRDC vast dat moderne gameconsoles evenveel elektriciteit per jaar zullen verbruiken als alle huizen in Houston, de vierde grootste stad van de VS. Het meeste hiervan wordt geproduceerd door de stand-bymodus gedurende de nacht wanneer de console actief luistert naar spraakopdrachten (Xbox One) of de USB-poorten actief houdt (PS4). Het laatste rapport van NRDC beveelt een reeks maatregelen aan, meestal met betrekking tot instellingen of wijzigingen in de gebruikersinterface. Deze maatregelen kunnen snel worden geïmplementeerd op nieuwe producten en op bestaande consoles via software-updates. Voor andere producten zijn echter meer radicale hardwarewijzigingen nodig.

Met betrekking tot pc-gaming zijn er een aantal manieren om het stroomverbruik te verminderen, meestal door middel van scratch-building met selectief gebruik van componenten. Er zijn verschillende onderzoeken naar gedaan, een van de meest recente is Berkeley Lab's Taming the Energy Use of Gaming Computers.

In de tussentijd is hier een eenvoudige casestudy. Loyd Case van PC World heeft vanaf het begin een systeem gebouwd dat inactief kan zijn met minder dan 70 watt en slechts 336 watt verbruikt, zelfs tijdens het draaien van een acht-core Prime 95 en 3DMark 2011 met een resolutie van 2560 x 1600. Het heeft ook LGA 2011-hardware, waaronder een quad-core Sandy Bridge Extreme CPU en 16 GB RAM. De torenbehuizing is een Corsair Obsidian 550D midsize-torenchassis dat is ontworpen om ruis te minimaliseren en een voorkant heeft die ook helpt om ruis te verminderen. Er zit ook een flinke geluidsisolatie in. Case zei dat de sleutel tot het verminderen van het stroomverbruik het kiezen van de juiste voeding was, dus koos hij voor een enkele krachtige grafische kaart met twee PCI Express grafische connectoren. De Antec Earthwatts Platinum 650W-unit is 80 Plus Platinum-gecertificeerd, wat betekent dat deze bijna 90 procent energie-efficiëntie moet behouden over zijn hele bereik. Er zitten ook allerlei andere bits in, en het resultaat is een systeem met een laag maximaal stroomverbruik, maar dat nog steeds zeer efficiënt is.

Het is dus mogelijk, als u het een en ander weet over het helemaal opnieuw bouwen van pc's.

In het tweede deel van dit artikel komen computers, kooktoestellen en wasmachines aan de orde, evenals enkele tips om het gebruik van deze apparaten zo efficiënt mogelijk aan te moedigen.


Bekijk de video: CES: Deze gadgets wil je hebben - Z TODAY (Augustus 2021).