1. syyskuuta 2011

Laihdutus ja kehon energiabudjetti

Energia on osallisena kaikessa toiminnassa tavalla tai toisella. Yhteiskunnan tasolla alijäämäinen energiabudjetti tulee olemaan 2000-luvun suurin ongelma. Yksilötasolla taas länsimaissa kärsitään ylijäämäisestä energiabudjetista.

Nykyään aina yhtä muodikkaassa aiheessa - laihdutuksessa - energia on se keskeisin asia. Ainoa varma tapa laihtua on tämä: kuluttaa enemmän energiaa kuin syö. Muuta laihtumisesta ei oikeastaan tarvitse tietää.

Miksi ihminen lihoo?


Kaikkia ihmiskehon tai -mielen oikkuja kannattaa pohtia evoluution kautta: kuinka kyseinen asia on auttanut luolamiehiä selviytymään ja jatkamaan sukua.

Muutamia esimerkkejä (off-topic):

1. Miksi jalankulkijat usein jähmettyvät keskelle suojatietä auton nähdessään?


Kyseessä on alitajuntainen, tahdoton reaktio yllättävään vaaratilanteeseen. Viidakossa pedon huomannut luolamies saa jähmettyessään kaksi vaihtoehtoa: juosta tai piiloutua. Ne jotka ovat heti lähteneet pakoon on syöty pois ja meille on jäänyt jähmettyjien geenit.

2. Miksi ihminen nostaa kulmakarvoja hämmästyessään?


Taas alitajuntainen reaktio. Yllättävä tilanne vaatii lisää informaatiota, tätä saadaan kun kulmakarvat nousevat ja silmät saavat enemmän valoa.

3. Miksi on kulmakarvat?

Ettei hiki valu silmiin: sokeana on huono juosta petoja karkuun. Auttavat myös viestinnässä.

4. Mistä johtuu makeanhimo?

Sokerissa on paljon energiaa. Makeanhimoiset luolamiehet ovat saaneet enemmän energiaa ja siksi pärjänneet paremmin.


5. Miksi ihminen lihoo?

Noniin, asiaan.

Lihominen on ollut kehon tapa säilöä energiaa siltä varalta, ettei seuraavaa gasellia saadakaan kiinni. Tämä on toiminut hyvin aikoina, jolloin ruoansaanti on epävarmaa ja katkonaista. Vyötäröllä oleva rasva on kehon vararavintoa - puskurina huonoille ajoille.

Nykyään, kun ruokaa on runsaasti, homma ei toimikaan enää niin hyvin. Lihominen ja makeanhimo eivät ole kadonneet geeneistä minnekään, vaikka ruokaa onkin nyt tasaisesti tarjolla.

Kaiken ytimessä on kehon energiabudjetti


Energiatulot - energiamenot = lihominen/laihtuminen

Energia tulee kehoon tietysti suun kautta. Keho kuluttaa energiaa elintoimintojen ylläpitoon ja liikuntaan. Loppuenergia menee sitten vyötärölle varastoon, jos budjetti on ylijäämäinen.

Tärkein asia, joka laihduttajan täytyy toteuttaa on alijäämäinen energiabudjetti. Kun energiamenot ovat suuremmat kuin energiatulot, alijäämä paikataan varastossa olevalla energialla (rasvalla).

1 kg rasvaa = 7 000 kcal. Energiabudjetti, joka on 500 kcal alijäämäinen joka päivä, johtaa 3500 kcal vajeeseen viikossa. Tämä tarkoittaa -2 kg laihtumista joka kuukausi.

Vähemmän energiaa sisään


Ensimmäinen tavoite on syödä vähemmän energiaa eli kaloreita. Vaihtoehtoina on joko syödä kokonaisuudessaan vähemmän tai syödä saman verran, mutta energiaköyhempää tavaraa. Näistä jälkimmäinen on suositeltavaa ja helpompi toteuttaa.

Olisiko kauppareissut mahdollista suunnitella tavallisen budjetin sijasta energiabudjettia käyttäen? Opiskelijat ovat taitavia optimoimaan ostoksensa €/kg suhteen, laihduttajat voisivat kokeilla samanlaista optimointia kcal/kg suhteen.

Enemmän energiaa ulos


Toinen tavoite on kuluttaa enemmän energiaa, energiamenojen kasvattaminen. Tähän pätee tietysti vanha virsi: enemmän liikuntaa.

Energiaa kuluu kuitenkin myös ruumiinlämmön ylläpitoon. Uimari Michael Phelpsin sanotaan syövän 8000 - 10 000 kcal päivässä, kun normaali päiväannos on 2000 kcal.

Phelps viettää päivänsä uima-altaassa, jolloin hän ensinnäkin liikkuu paljon. Toisekseen kaikki tietävät että vedessä tulee nopeasti vilu. Tämä johtuu siitä, että vesi johtaa lämpöä ilmaa paremmin. Vesi siis tavallaan imee energiaa kehosta pois.

Phelpsin energiabudjetti on siis kunnossa, huolimatta siitä, että hän syö viiden ihmisen edestä.

Eli: vähemmän kaloreita sisään, enemmän ulos. Paperilla yhtä yksinkertaista kuin tupakoinnin lopettaminen.

Näitä on hauska pohtia:

6. Miksi ihmiset käyttävät vaatteita?

Vaatteita käyttäneet luolamiehet kuluttivat vähemmän energiaa kehonsa lämmittämiseen, jolloin he tarvitsivat vähemmän ruokaa.

7. Miksi ruokaa alettiin lämmittää?

Lämpimään ruokaan tykästyneiden luolamiesten ei tarvinnut enää tuhlata kehon lämpöenergiaa ruoan lämmittämiseen, jolloin he pärjäsivät vähemmällä ruoalla. Oheishyötyinä myös desinfiointi ja ehkä jotain ruoansulatukseen liittyvää.

26. elokuuta 2011

Öljyntuotanto ja hinta: Heinäkuu

Polttonesteiden tuotanto näyttää vahvasti palaavan kohti helmikuun huippulukemia. Tuoreeksi heinäkuun lukemaksi IEA on saanut 88,7 Mb/d, vain 0,3 Mb/d päässä helmikuun tuotannosta. Samalla kesäkuun tuotantolukuja tarkistettiin alaspäin 0,2 Mb/d verran.

Heinäkuun lopulla öljytynnyrin hinta oli 96 dollaria. Viime aikojen taloushuolien (ja nousseen tuotannon?) vuoksi barreli on halventunut tuosta noin 10 dollarin verran.

Graafissa on mielenkiintoisesti suurta turbulenssia 2008 juuri tuotanto- ja hintapiikkien kohdalla, ennen molempien romahdusta. Samanlaista volatiliteettia on myös nähtävissä tämän vuoden hintapiikin kohdalla.

No, näistähän ei vedä johtopäätöksiä kuin ekonomit, right? Right.


PS. FED:n puhemies Bernanke on äänessä tänään (perjantaina), odotettavissa liikehdintää pörsseissä. Suunta riippuu siitä toteutetaanko jonkinlainen QE3 vai ei.

2. elokuuta 2011

Öljyntuotanto ja hinta: Touko- & kesäkuu

Myöhässä tulevaa päivitystä polttonesteiden tuotantotilanteeseen:

Toukokuu: 87,1 Mb/d (-0,4)
Kesäkuu: 88,3 Mb/d (+1,2)

Libyan kriisistä alkanut öljyntuotannon alamäki jatkui näillä näkymin kesäkuuhun asti. Helmikuun tuotantolukemista tultiin kokonaisuudessaan alas (89 - 87,1 =) 1,9 Mb/d, joka on melko raju lasku muttei ennennäkemätön.

Kesäkuussa lasku on saatu katkaistua mojovalla tuotannon lisäyksellä. Suuri osa (500 kb/d) kesäkuun lisäyksestä on tullut Saudi-Arabiasta, juuri kun pääsin spekuloimasta.

Öljyn hintaan muodostunut piikki on myös tasoittumassa huonojen talousuutisten myötä. Myös strategisten öljyvarojen käytöllä lienee ollut osuutta asiaan.

Hinta on tippunut 90 dollarin pintaan.

9. heinäkuuta 2011

E=mc²

Kenties maailman tunnetuimmalla yhtälöllä voidaan laskea kuinka paljon energiaa vapautuu, kun aine muuttuu energiaksi. Tällaista aineen "katoamista" tapahtuu esimerkiksi ydinreaktioissa, jolloin kappaleen massa on suurempi ennen reaktiota kuin sen jälkeen. Osa aineesta on muuttunut energiaksi.

E on energia, m on kappaleen massa ja c on valonnopeus, joka on tunnetusti melko suuri luku (300 000 000 m/s), yhtälössä se on kaiken lisäksi korotettu toiseen potenssiin. Kokeillaanpa:

Kuinka paljon energiaa on kilo ainetta?


E = mc² = 1 kg * 300 000 000 m/s * 300 000 000 m/s = 90 000 000 000 000 000 J

Melko tähtitieteellinen luku, terawattitunneiksi muutettuna tämä on 25 TWh. Vertailun vuoksi Suomen energiankulutus vuodessa on noin 400 TWh. Suomen vuotuinen energiankulutus vastaa siis vain 16 kg ainetta.

Yhtälö selittää miksi ydinaseet ovat niin tuhoisia. Tavallisissa räjähteissä aineet muuttuvat toisiksi (palavat), mutta ydinaseissa osa aineesta muuttuu energiaksi.

Historian suurin ydinräjäytys, neuvostoliittolainen Tsar-Bomba oli 50 megatonnia. 50 megatonnia tarkoittaa, että samanlaista jälkeä olisi saatu räjäyttämällä 50 miljoonaa tonnia TNT:tä. Kaikki toisessa maailmansodassa käytetyt räjähteet vastaavat vain 5 megatonnia, joka antaa kuvaa räjäytyksen mittasuhteista. 27 tonnin painoinen pommi vastasi 50 000 000 tonnia tavallisia räjähteitä.

Samalla tavalla kuin ydinaseet eroavat tavallisista räjähteistä, ydinenergia eroaa tavallisista aineiden palamiseen perustuvista energiamuodoista. Hiilivoimalassa kivihiili muuttuu palamisjätteiksi (mm. hiilidioksidi), kun taas ydinvoimalassa osa aineesta muuttuu energiaksi.

Yhtälö selittää myös J. M. Korhosen mainion kuvan Kuinka kuljettaa gigawattipäivä?. 850 junavaunullista puuta vastaa kahvikupillista uraania 4. sukupolven reaktoriin. Kumpi kuulostaa ekologisemmalta?

Ydinpolttoaineen valtavan energiasisällön ansiosta ydinenergia on ehkä ainoa energianlähde, jonka skaala riittäisi korvaamaan fossiiliset polttoaineet. Ilmapiirin ydinvoimaa kohtaan soisi muuttuvan positiivisemmaksi, sillä aika alkaa käymään vähiin.