1
EDUCATIE- EN ACHTERGRONDMATERIAAL Contactorganisatie: ROC Nijmegen
1
INHOUDSOPGAVE
1.
Introductie ........................................................................................................................................................................................................................................................2
2.
Handleidingen...................................................................................................................................................................................................................................................5
3.
Serious gaming en lesbrieven .........................................................................................................................................................................................................................13
4.
Algemene informatie over energie.................................................................................................................................................................................................................26
5.
Additionele informatie over energie en elearning .........................................................................................................................................................................................45
2
1.
INTRODUCTIE 1.1.
CONTACTINFORMATIE
Voor informatie kunt u de website http://www.EnerCities.eu bezoeken of contact opnemen met ROC Nijmegen: Eric Luijten (projectleider). Telefoon: 024 8904887 Email:
[email protected] Opstellers van dit document: Eric LUIJTEN (ROC Nijmegen), Jos OLDE RIEKERINK (ROC Nijmegen), Marco RESIGNO (Albeda College) en Erik KNOL (Qeam BV)
1.2.
INFORMATIE OVER PROJECT ENERCITIES
Wat is EnerCities? Dit project, is een geïntegreerd initiatief van intelligent energy education, waarin een Nederlands game development bedrijf samen met het beroepsonderwijs, een adviesbureau en een energie agentschap een spelplatform ontwikkelen. Qeam BV, een Nederlands adviesbureau, heeft het project geïnitieerd. ROC Nijmegen heeft de coördinerende rol binnen dit project. Het spel wordt ontwikkeld door Paladin Studios en de educatieve implementatie wordt verzorgd door vijf opleidingsinstituten verdeeld over Europa. ROC Nijmegen heeft, samen met de andere Europese scholen, de verantwoordelijkheid om, zodra het eindproduct gereed is, het spel, de toolbox en de online gemeenschap zo breed mogelijk te verspreiden. Binnen het project wordt een game-based learning platform ontwikkeld, waarmee jonge mensen in Europa de gevolgen van hun energie gerelateerd handelen - m.b.t. bijvoorbeeld energieverbruik, energiebesparing, hernieuwbare energie en energie & milieu - kunnen ervaren. Het hart van het platform is de groepswedstrijden, waarbij de spelers worden uitgedaagd virtuele steden te creëren en uit te breiden, om te gaan met vervuiling en energietekorten, vermindering van het energiegebruik te realiseren, projecten voor hernieuwbare energie te plannen, enz.
3
Het platform is aantrekkelijk voor jongeren, gaat uit van geavanceerde energie onderwerpen, is teamwork georiënteerd, en biedt een basis voor zowel individuele als gemeenschappelijke competitie. Er is een educatieve toolbox ontwikkeld om onderwijs programma’s te integreren met het spelplatform. Deze integratie is in 6 onderwijs instellingen uitgetest in Duitsland, Griekenland, Engeland, Slovenië, Spanje en Nederland. Het spelplatform - in combinatie met de toolbox en het forum om spelers en leraren te ondersteunen – wordt over minimaal 50 onderwijsinstellingen binnen de Europese Unie uitgerold. Er worden lokale en Europese evenementen georganiseerd om ervaringen met spelplatform en toolbox uit te wisselen, en het project breder uit te dragen. Het project maakt jongeren bewust van de gevolgen van energie gerelateerd handelen en zal, met name door een appel te doen op competitie drang, de attitude en het gedrag ten opzichte van energie gerelateerd handelen positief beïnvloeden. Onderwijs instellingen krijgen hiermee een aantrekkelijke leermiddelen tot hun beschikking om de eigen onderwijsprogramma’s mee te verrijken. De duur van het project is 36 maanden, gerekend vanaf september 2008. De implementatie van het spel en het onderzoek naar de effecten op het gedrag van jongeren is gepland van februari 2010 tot september 2011. Onderzoek laat zien dat het spelen van EnerCities effect heeft op de bewustwording en attitude van jongeren t.a.v. duurzaamheid, milieu en energiebesparing (thuis). De volgende wetenschappelijke artikelen geven meer informatie over de (eerste) onderzoeksresultaten: Knol & De Vries (2011), EnerCities, a serious game to stimulate sustainability and energy conservation: preliminary results. eLearning Papers, http://elearningpapers.eu/en/download/file/fid/23295, July. De Vries & Knol (2011), Serious gaming as a means to change adolescents’ attitudes towards saving energy; preliminary results from the EnerCities case. Proceedings EDEN Annual Conference, Dublin (Ireland). Project onderdelen Het project bevat een aantal onderdelen gericht op de diverse doelen en omschreven doelgroepen: Spel platform: groepen van jonge mensen zullen op Europees niveau concurreren bij het creëren en uitbouwen van virtuele steden. Deze virtuele steden zullen worden beïnvloed door virtuele energie parameters (bijvoorbeeld het niveau van lucht verontreiniging, het niveau van energietekorten, het mobiliteit niveau van de virtuele burgers, het niveau van behoeften aan duurzaamheid, het niveau van de beschikbare middelen en geld om ontwikkelingen uit te voeren en virtuele maatregelen te nemen, enz.). SimCity en Travian zijn zeer populaire spellen die werken met een soortgelijke aanpak - namelijk het opbouwen van virtuele werelden - alleen zonder zich te concentreren op omgaan met energie gerelateerde implicaties.
4
De duur van het spel, te spelen door individuen of groepen, varieert van 20 tot 45 minuten, hoewel de gevolgen van interventies (bijvoorbeeld virtuele verontreiniging in de virtuele stad) in de echte wereld langer op zicht laten wachten. Er worden vier Europese top-level wedstrijden gehouden. Deze Europese top-level wedstrijden (cross-country) zullen gretigheid van individuen of groepen om de beste virtuele stad (bijvoorbeeld in termen van duurzaamheid) te creëren, uit te bouwen en te beheren vergroten. Indicator is het behalen van spel punten per virtuele stad. Aan de andere kant is het voor individuen en groepen ook mogelijk om het spel te spelen zonder de betrokkenheid bij de competitie. Op die manier is het voor opleidingen mogelijk het spel flexibel binnen het onderwijsprogramma in te zetten. Ook anderen kunnen het spel op elk gewenst moment spelen, ongeacht of zij schoolgaand zijn of niet. Educatieve toolbox: een online gereedschapskist met ondersteunende informatie, handleidingen, lesvoorbeelden, web-links en voorbeelden van good practice, is beschikbaar om leerkrachten te helpen het spel in het curriculum te integreren. Deze toolbox is vrij beschikbaar. Daarnaast is er voor de docent een code, waarmee de student zich kan identificeren. Hierdoor is het mogelijk om binnen bijvoorbeeld klassen of schoolverband wedstrijden te organiseren. Online gemeenschap: Naast spel en toolbox wordt een forum ten behoeve van een online gemeenschap opgezet om de communicatie over spel en toolbox voor jongeren, docenten en andere belanghebbenden te vergemakkelijken. Op deze manier kan spelervaring worden uitgewisseld, kunnen tips en trucs worden gegeven en kan de discussies over energie gerelateerd handelen breed worden gevoerd. Er wordt een topscore lijst gepubliceerd, waarin voor zowel de totale speltijd als per week of maand de score van iedere geregistreerde speler zichtbaar is. Een teachers code biedt de mogelijkheid eigen studenten hierin te volgen. Evenementen en workshops: evenementen en workshops (fysiek en online) worden georganiseerd om extra mogelijkheden te bieden aan jongeren en studenten. Hier kunnen zij met anderen overleggen over hun ideeën, oplossingen en initiatieven, bij het creëren van een duurzame stad. Energieagentschappen worden geraadpleegd bij het definiëren van parameters en het kiezen van thema’s ten behoeve van de evenementen en workshops. In totaal zullen er 6 regionale bijeenkomsten en 4 virtuele Europese competities worden gehouden. In juni 2011 zal het project op een slotconferentie worden afgesloten. Naar verwachting zal hieraan door instellingen voor hoger en middelbaar onderwijs, overheidsorganisaties, energieagentschappen, jeugd– en jongeren organisaties en media & (serious) gameontwikkelaars worden deelgenomen. Project organisatie: de projectorganisatie zal tijdens de duur van het project de bovengenoemde project onderdelen ontwikkelen en beheren Dit geldt voor zowel de genoemde onderdelen als voor de infrastructuur, administratie, marketing en ondersteuning van het project. De projectorganisatie bewaakt de voortgang van het project in de tijd (ontwikkeling, pilot, roll-out en disseminatie).
5
2.
HANDLEIDINGEN 2.1.
SPELERSHANDLEIDING
Inleiding EnerCities gaat over het bouwen van je eigen stad en daarbij leren over energie. Een eenvoudige beschrijving van onze wereld vinden we in de bevolking, onze economie en het milieu. Bij EnerCities is het een uitdaging om de balans tussen deze drie te vinden, zonder dat de brandstoffen opraken of zonder dat er een energietekort ontstaat. Kijk voor meer informatie op www.EnerCities.eu Doel Het hoofddoel van het spel is de bevolking tot 200 te laten groeien en niveau 5 te bereiken, en daarbij de stad duurzaam van energie te voorzien. Bouwen van je stad Je kunt verschillende bouwwerken neerzetten om je stad te laten groeien. De vijf hoofdgroepen zijn zichtbaar in het menu bovenaan: Wonen, Milieu, Economie, Welzijn en Energie. Bouwen is eenvoudig – beweeg de muis over een van de vijf categorieën, kies een van de bouwwerken en klik en sleep het naar vrije vierkante plekken in de spelwereld. Soorten gebouwen Het hoofddoel van het spel is de bevolking tot 200 te laten groeien. Door woningen te bouwen, groeit je stad vanzelf. Natuurlijk kost dat bouwen geld. Je start met een beetje geld, maar al snel zal je meer nodig hebben. Dat is waarom je ook commerciële gebouwen moet bouwen. Je stad heeft ook energie nodig. Daarvoor zijn er verschillende energiecentrales. Sommige centrales zijn efficiënter dan anderen, maar kunnen een slechte invloed op het milieu hebben. Dat is waarom je ook parken en bossen – milieu gebieden – zult moeten aanleggen. En uiteindelijk, om je inwoners gelukkig te houden, zal het ook nodig zijn om winkelcentra, publieke diensten en stadions te bouwen. Dit zijn de zogenaamde welzijnsgebouwen.
6
Uiteindelijk kun je de bouwwerken verbeteren, door energiebesparingen toe te passen. Klik op een gebouw, om te zien welke verbeteringen er mogelijk zijn. Op het stadhuis klikken, geeft je de mogelijkheid om beleidsmaatregelingen te treffen voor de gehele stad. Kies wijs; ze kosten geld. Je stad in balans brengen Door al deze zaken in balans te brengen, zal de stad gaan groeien. Je kunt de vooruitgang van de stad volgen, door naar de icoontjes links en rechts onderin te bekijken. Hier zie je rechts ook de score tot dusver. Je ziet achtereenvolgens Energie, Geld, Olie, Bevolking, Economie, Milieu en Welzijn. De ster vertegenwoordigt overwinningspunten, die verdiend worden met bijzondere prestaties in het spel. Klik op de ster om hier meer van te weten te komen. Pas op met olieverbruik in je stad. Als de olievoorraad op is, eindigt het spel. Oh, de naam van de jonge dame is Alex. Ze is er om je met raadgevingen en tips terzijde te staan. Het spel winnen Zodra het inwoneraantal de 200 bereikt heeft, heb je het doel bereikt. Je kunt nu stoppen, of nog wat meer bouwen. Als je stopt, wordt je score aan de highscore lijst toegevoegd. Speel opnieuw om je eigen score, of die van je vrienden te verbeteren. Slaag je er in een gezonde balans tussen economie, milieu en welzijn te vinden, of ben je een niets ontziende geldwolf? Misschien houd je van de natuur, of wil je het allerbeste voor je inwoners? Hoe je het spel EnerCities speelt, is je eigen keuze!
7
2.2.
DOCENTENHANDLEIDING
2.2.1.
INLEIDING
Het EnerCities pakket biedt je school de mogelijkheid om gebruik te maken van een “serious game” (leerspel) met bijbehorende educatieve toolkit en communicatiefaciliteiten om in en rond lessen energie in onze samenleving, energiebesparing en “groene” energie te doceren / te bespreken. Deze docentenhandleiding geeft op beknopte wijze weer hoe je het EnerCities pakket zou kunnen gebruiken in je school. Het bevat de volgende onderwerpen: 1.
EnerCities docentcode
2.
EnerCities communicatieplatform
3.
EnerCities speluitleg
5.
EnerCities educatieve toolkit
2.2.2.
ENERCITIES DOCENTCODE
Het gebruik van het EnerCities spel in en rond de les kan worden geoptimaliseerd als docenten en studenten gebruik maken van een specifieke EnerCities docentcode. Deze unieke code biedt een docent de mogelijkheid om binnen het EnerCities spel een groep van studenten te creëren. Een groep kan bestaan uit bijvoorbeeld een klas van 2030 leerlingen. Studenten in een groep kunnen eenvoudig elkaars high scores opsporen en docent kan de scores volgen. Ik ben een docent. Hoe krijg ik een docentcode? Allereerst moet je jezelf registreren als gebruiker op de EnerCities website. Dit leidt tot je persoonlijke EnerCities gebruikersnaam. Vervolgens dien je een email te sturen naar de EnerCities contactpersoon van je taalgebied. Deze persoon (met e-mailadres) wordt genoemd in de Overeenkomst tussen je school en EnerCities. Als jij of je school niet over deze Overeenkomst beschikt, neem dat contact op met EnerCities en vermeld in de e-mail (naar de EnerCities contactpersoon) het volgende: -
Naam van de school
8
-
EnerCities gebruikersnaam van de docent(en)
Op basis van deze informatie, krijg je van het EnerCities team een unieke docentcode per e-mail. Voorbeeld van een docentcode: ROC01 Wat moet ik doen met de docentcode? Wanneer je studenten zich registreren bij EnerCities, vraag dan of ze je docentcode willen invoeren tijdens het registratieproces. Al ingeschreven studenten kunnen je docentcode in hun bestaande profielen invoeren. Wat gebeurt er vervolgens? Jij en je studenten zijn nu geregistreerd als een groep EnerCities gebruikers. Op deze manier kunnen high scores van de studenten gemakkelijker worden vergeleken, waardoor de concurrentie tussen je studenten en het gebruik van het spel door je studenten wordt gestimuleerd. Dit geeft studenten ook een motivatie om hun best te doen en high scores te bereiken.
2.2.3.
ENERCITIES COMMUNICATIEPLATFORM
Het EnerCities communicatieplatform is online beschikbaar voor docenten, studenten en andere EnerCities gebruikers. Hoewel EnerCities een leuk spel is om te spelen, zou het goed zijn om online discussies te voeren over: de rol van energie in onze samenleving; het veranderen van de productie en het gebruik van energie in onze samenleving; kansen voor energiebesparing en 'groene' energie. Het EnerCities communicatieplatform kan worden gebruikt voor deze online discussies. Bovendien kunnen game-spelers het platform gebruiken om hun ervaringen met en tips & trucs over het spel uit te wisselen. Hoe bereik ik de high scores? Wanneer gebruik je een bepaalde energiebron in het spel om je punten flink te verhogen? Stimuleer je leerlingen om het communicatieplatform te gebruiken! Als docent kun je de studenten stimuleren om het communicatieplatform voor discussies en informatie-uitwisseling te gebruiken. Ook zou je als docent een rol hebben bij het initiëren en / of modereren van discussies van je studenten. Op deze manier kan het platform worden gezien als een interessante, interactieve leeromgeving. Ook discussies in het Engels? Waarom? Meerdere talen worden ondersteund in het EnerCities pakket. Ter stimulering van het leren over energie over landsgrenzen heen, is het waardevol wanneer studenten en docenten ook deelnemen aan het communicatieplatform in het Engels. Op deze manier leren studenten, docenten en andere EnerCities gebruikers over de verschillende perspectieven ten aanzien van energie-uitdagingen en “gaming” in de klas in de betrokken landen en/of betrokken scholen.
9
Perfecte Engelse taalvaardigheden zijn niet nodig om mee te doen. Scherpe of interessante opvattingen en een zekere mate van durf zijn de basisingrediënten voor je studenten om mee te doen op het communicatieplatform. Wissel als docent je ervaringen uit EnerCities richt zich op vragen zoals: hoe kunnen we met het EnerCities spel studenten (jongeren) bereiken; wat is de rol van het EnerCities lesmateriaal; wat is de rol van de docent? Voel je vrij als docent om je visie en ervaringen te delen. Bijvoorbeeld: wat is de beste aanpak voor een les met het EnerCities spel (% voorbereiding door de studenten; % instructie door de docent tijdens de lessen; % speeltijd in de klas; % klassikale reflectie)? Hoe is het spel te verbeteren, zodat het aantrekkelijker en waardevoller wordt als leerinstrument? Hoe kunnen we je collegadocenten (in jouw school en daarbuiten) stimuleren om te experimenteren met het EnerCities pakket? Op het EnerCities communicatieplatform is een onderdeel ingericht voor docenten. Deel hier je didactische ervaringen en suggesties voor verbetering.
2.2.4.
ENERCITIES SPELTOELICHTING
De EnerCities spel is een mix tussen een eenvoudig browserspel en een strategisch computerspel als SimCity. De gemiddelde speeltijd is 20 tot 30 minuten. Waarom is het nodig om het spel online te spelen via een browser? EnerCities heeft de wens om veel scholen en studenten te bereiken. Tegenwoordig is in bijna alle scholen in Europa internet aanwezig. Hierdoor is het mogelijk om een “serious game” zoals EnerCities via het internet aan te bieden. Dit bespaart de school activiteiten om het computerspel te installeren en te onderhouden. En we kunnen het gebruik van het spel gemakkelijk monitoren en problemen online oplossen. Waarom moet onze school de zogenaamde Unity 3D browsersoftware installeren? EnerCities gebruikt state-of-art browsersoftware om de EnerCities spelervaring intensiever te maken dan een gewoon browserspel (de zogenaamde flash game). Het spel dient aantrekkelijk te zijn voor studenten. De browsersoftware Unity 3D biedt mogelijkheden om het EnerCities spel aantrekkelijk en interactief te maken. Hoe start je het spel? Je begint met het spel door op “Play Game” te klikken in het hoofdmenu van de EnerCities website. Vervolgens zie je een aantal menuopties. Één van de menuopties geeft gedetailleerde uitleg over het spel: doel en spelopties. Deze uitleg zal jou en je studenten helpen om het spel te starten, het volgende niveau te bereiken in het spel en een goede spelbalans te vinden tussen de belangrijkste spelparameters (economie, energie, milieu en welzijn).
10
EnerCities educatieve toolkit De educatieve toolkit van EnerCities geeft je – als docent – enige achtergrondinformatie over energie in onze samenleving en de uitdagingen op het vlak van energiebesparing en “groene” energie. Er wordt niet een kant-en-klaar lespakket aangeboden, omdat iedere school, iedere schoolafdeling en iedere docent eigen professionele methoden heeft om lessen op het vlak van energie, energiebesparing en “groene” energie voor te bereiden en aan te bieden. De educatieve toolkit is online in meerdere talen beschikbaar op de EnerCities website.
2.3. 2.3.1.
HANDLEIDING VRAGENLIJST ONLINE VRAGENLIJST OM EFFECTEN ENERCITIES TE BEPALEN
EnerCities (http://www.EnerCities.eu) is een online educatief spel (beschikbaar in het Nederlands en 5 andere talen waaronder Engels) dat tot doel heeft om jongeren meer inzichten te geven in de betekenis van energie, duurzaamheid en energiebesparing in onze samenleving. EnerCities is door het Europese platform ENGAGE Quality Awards (met een jury bestaande uit 20 leden: docenten, elearning en serious gaming experts en game developers) uitgeroepen tot ‘Best Learning Game 2010’. Om de leer- en attitude-effecten van EnerCities ten aanzien van energie en energiebesparing (thuis) te bepalen, is een online vragenlijst beschikbaar. Graag zouden we docenten (scholen) willen vragen om deze vragenlijst tegelijkertijd aan 2 groepen aan te bieden: Experimentele Groep: jongeren die het spel EnerCities hebben gespeeld Controle Groep: jongeren die niet geïnformeerd zijn over EnerCities (Zij zijn (nog) niet geïnformeerd over EnerCities en hebben het spel (nog) niet gespeeld) Als u vragen en/of opmerkingen heeft over het vragenlijstproces, dan kunt u per email contact opnemen met uw EnerCities aanspreekpunt. ROC Nijmegen opereert op dit moment in Nederland als aanspreekpunt voor EnerCities.
2.3.2.
WELKE STAPPEN TE NEMEN ALS DOCENT?
11
Stap 1
Definieer de groep van schollieren die EnerCities zullen spelen de komende weken. Dit is de experimentele groep. Definieer gelijktijdig een groep van scholieren die als controle groep dient voor dezelfde periode. Deze scholieren zullen in die betreffende periode niet geïnformeerd worden over EnerCities of EnerCities niet spelen. Ideale situatie: de scholieren in de controle groep volgen dezelfde studie op het gelijke niveau als de scholieren van de experimentele groep. Ideale situatie: het aantal scholieren in de controle groep is min of meer gelijk aan het aantal scholieren in de experimentele groep. Opmerking: de opzet met controle groepen is van belang om de didactische / educatieve effecten van EnerCities te bepalen. Uw hulp en betrokkenheid is zeer waardevol!
Stap 2
As docent heeft u van uw EnerCities aanspreekpunt een Docentcode ontvangen. Voorbeeld: SCHOOL1. Contacteer uw EnerCities aanspreekpunt als u nog geen docentcode heeft ontvangen. Vraag uw scholieren om bij hun online aanmelding / registratie voor EnerCities op http://www.EnerCities.eu deze Docentcode in te voeren. Vraag vervolgens om uw scholieren (experimentele groep) EnerCities te spelen.
Stap 3
Uw mag op basis van uw Docentcode geheel zelfstandig een Vragenlijstcode verzinnen voor de lichting scholieren van de huidige 2 groepen (experimentele en controle groep). U zou dit formaat kunnen hanteren: Docentcode_UwInitialen_LichtingNummer. Voorbeeld: SCHOOL1_PH_1. De volgende lichtingen (experimentele en controle groep) zullen soortgelijke Vragenlijstcodes van uw ontvangen. Voorbeeld: SCHOOL1_PH_3, SCHOOL1_PH_4 etc.
Step 4
Nadat de experimentele groep EnerCities heeft gespeeld, vraagt u de scholieren van de experimentele groep én controle groep de online vragenlijst in te vullen op http://www.EnergyQuestionnaire.eu Vraag aan de scholieren om de aangereikte Vragenlijstcode in the vullen (zowel experimentele groep als controle groep). Deze Vragenlijstcode wordt direct gevraagd op de eerste pagina van de Nederlandstalige vragenlijst. Om studenten te kunnen volgen tijdens het vragenlijstproces, vragen wij om hun emailadres en EnerCities UserName (experimentele groep). Deze informatie wordt uitsluitend gebruikt voor data-analyse. Wij delen informatie niet met derde partijen!
2.4.
REGISTREREN OP DE WEBSITE ENERCITIES
12
Inleiding EnerCities gaat over het bouwen van je eigen stad en daarbij leren over energie. Hierbij moet je rekening houden met de bevolking in de stad, de economie van de stad en het milieu. Bij EnerCities is het een uitdaging om de balans tussen deze drie te vinden, zonder dat de brandstoffen opraken of zonder dat er een energietekort ontstaat. Hoe aan te melden als scholier / student? Klik op ‘Register’ (rechtsboven) op de hoofdpagina van EnerCities (http://www.EnerCities.eu). Klik in het volgende scherm op ‘I agree to these terms’ om aan te geven dat je akkoord gaat met de voorwaarden / regels als EnerCities-gebruiker. Vul vervolgens de volgende gegevens in: -
Gebruikersnaam (‘Username’)
-
2x je emailadres (om typefouten te checken)
-
2x het paswoord dat je hebt gekozen (om typefouten te checken)
-
Docentcode (‘Teacher Code’) die je van je school hebt gekregen. Heb je die NIET gekregen, vul dan als student / scholier ‘none’ in. Docenten vullen ‘teacher’ in. Tenslotte is het nodig om een beveiligingscode (‘Confirmation code’) in te voeren, zoals weergeven in je registratiescherm. Deze code is telkens anders. Klik op ‘Submit’ en je registratie is klaar! Nu kun je inloggen en EnerCities als geregistreerde speler spelen!
13
3.
SERIOUS GAMING EN LESBRIEVEN 3.1.
SERIOUS GAMING
Serious games zijn computerspellen gericht op het ontwikkelen van kennis, vaardigheden, inzicht of gedrag. Serious gaming is het spelen van computerspellen, oftewel "gamen", met een educatief doel. Het leren via gaming heeft als voordeel dat de speler zich er vaak niet van bewust is, dat hij/zij - terwijl hij/zij speelt - ook leert. Bij serious gaming gaat het niet alleen om entertainment, maar staat een nuttige toepassing centraal. De toepassingen zijn zeer divers en kunnen variëren van educatie in een gaming omgeving tot het oefenen (simulatie) van hulpverlening bij een ramp. Games bevorderen actief leren (learning by doing) binnen een relevante en veilige context. Games stellen de speler in staat te leren wanneer en waar het hem uitkomt (just in time, just in case). Daarnaast zijn games schaalbaar, op maat ontwikkeld en zo geschikt voor uw specifieke organisatie in uw specifieke situatie (Simulatie). Tot slot kennen games lage kosten per gebruiker. Het is daarmee een efficiënter middel dan vele trainingen en/of cursussen. Kenmerken van serious gaming: -
Ontwikkelen van kennis, vaardigheden, inzicht of gedrag
-
Actief leren en ontdekken (learning by doing)
-
Oefenen en experimenteren in een veilige omgeving
-
Just in time, just in case (spelen waar en wanneer men wil)
-
Schaalbaar en op maat
-
Lage kosten per gebruiker
14
3.2. 3.2.1.
LESBRIEVEN INLEIDING
EnerCities biedt geen kant-en-klaar lespakket, omdat iedere school, iedere schoolafdeling en iedere docent eigen professionele methoden heeft om lessen op het vlak van energie, energiebesparing en “groene” energie voor te bereiden en aan te bieden. Wel worden een aantal suggesties gedaan om EnerCities in een lessenserie te gebruiken. Een lessenserie binnen aardrijkskunde vanuit het thema energie. Of bij maatschappijleer vanuit het thema “consuminderen”. Binnen “Leren, Loopbaan en Burgerschap” past het o.a. binnen het economisch domein: Kritisch consument. Het kan natuurlijk ook vanuit het vakgebied Engels gebruikt worden, door het spel in deze taal te spelen. Vervolgens kun je de leerlingen / studenten het spel al laten spelen. Er is een korte handleiding beschikbaar. Ook kun je bij de start van het spel voor een speluitleg kiezen. Een eerste keer zal men niet zo hoog scoren. Binnen een lessituatie kan het zinvol zijn om af te sluiten met een gespreksronde, waarin de leerlingen/ studenten ideeën uitwisselen. U kunt ook stimuleren deze informatie op het forum te plaatsen. De uitwisseling zal stimuleren om het spel ook in een thuissituatie te spelen. Een volgende les kan starten met het uitwisselen van nieuwe ervaringen en bereikte ‘highscores’. Invulling van de overige lestijd is afhankelijk van de soort les. Je kunt gebruik maken van het meegeleverde materiaal. Zoals een document met vragen en verwijzingen naar quizvragen op het internet. Ook kan een opdracht het vervolg zijn van de lessenserie. Twee opdrachten die een direct verband vormen met het spel zijn: “Wat zou ik doen in mijn gemeente?” en “Bouw zelf een energiehuis”. In een vervolgles is het zaak deze opdrachten te koppelen aan de inzichten om het spel tot een beter resultaat te brengen. Bewustwording van de energieproblematiek is het hoofddoel van dit project. In de loop van komend schooljaar zullen er een aantal wedstrijden worden gespeeld. Hieraan zijn prijzen verbonden. In de les kunt u er aandacht aan besteden om zo het spelen van Enercities extra te stimuleren. De groep kan elkaar ‘wijzer’ maken door de tips en trucs voor een hoge score aan elkaar door te geven. Ook publiceren op het forum kan nieuwe informatie van anderen opleveren. Om een lessenserie in een breder kader te plaatsen zijn voor energie, duurzaamheid, klimaat en milieu ook documenten toegevoegd met achtergrond informatie en opdrachten.
15
3.2.2.
OPDRACHTSUGGESTIES
Hieronder zijn de volgende opdrachtsuggesties weergegeven: 1.
Bouw zelf een energiehuis
2.
Besparen op energie
3.
Hoe kan ik bezuinigen?
4.
Green washing
5.
Discussie
1. Bouw zelf een energiehuis Laat je gedachten / ideeën de vrije loop. Geld speelt nu even géén rol! Welke zaken vind jij belangrijk in een huis, als jij het mocht ontwerpen / laten bouwen? Waar zou jij bij de inrichting op letten / aan denken? Bedenk zelf hoe je deze opdracht wilt uitvoeren: -
Een werkstuk (een tekst schrijven)
-
Een powerpoint met voorbeelden van bestaande huizen en tekeningen
-
Een maquette
-
Een combinatie en iets wat je zelf hebt bedacht
16
2. Besparen op energie Je wordt ’s ochtends wakker, doet het licht aan, je neemt een douche, zet het koffieapparaat en de broodrooster aan, pakt je telefoon van de oplader en de dag kan beginnen! Hoeveel gas, water en elektriciteit heb je dan verbruikt? Zie hieronder relevante cijfers.1 Gemiddeld jaarverbruik
Indicatie van de kosten per jaar*
Gemiddeld jaarverbruik
Indicatie van de kosten per jaar*
200 - 1.000 kWh
€ 44 tot € 220
Vaatwasmachine
305 kWh
€ 67
Wasdroger (energielabel C)
440 kWh
€ 96
CV-pomp (moderne ketel)
270 kWh
€ 59
Verlichting
540 kWh
€ 120
Computer
146 kWh
€ 32
55 - 530 kWh
€ 12 - € 115
Televisietoestel
138 kWh
€ 30
1.900 kWh
€ 418
Video
108 kWh
€ 23
Koel/vrieskast tweedeurs
462 kWh
€ 101
Koffiezetapparaat
80 kWh
€ 17
Diepvrieskist
380 kWh
€ 83
Stofzuiger
54 kWh
€ 11
Koelkast met vriesvak
286 kWh
€ 62
Audioapparatuur
52 kWh
€ 11
Wasmachine
230 kWh
€ 50
Apparaat Waterbed
Kooktoestellen Elektrische boiler (80 -100 liter)
Apparaat
* Gemiddelde jaarkosten € 0,22 per kWh inclusief energiebelasting en BTW (enkeltarief prijspeil januari 2010)
1
Bron: http://www.milieucentraal.nl
17
Zet je apparaten uit Als je genoeg hebt van je tv, video of stereo, zet je die op stand-by, toch? Nee, niet doen, gewoon uit met die apparaten. Dat is beter voor het milieu én voor je portemonnee. 10 uur op stand-by kost namelijk net zoveel energie als een toestel dat 1 uur aanstaat. Uit, dus, dan bespaar je al gauw een paar tientjes per jaar. Top 5 sluipverbruikers2 De top-5 van grootste sluipverbruikers bestaat uit veelgebruikte apparatuur. Bij deze apparaten is stand-by overbodig: het apparaat kan volledig uit. 1.
Computer met randapparatuur: bespaar 33 euro per jaar
2.
Tv plus video- of dvd-speler: 15 euro per jaar
3.
Koffiezetapparaat: 6 euro per jaar
4.
Tuner, versterker en cd-speler: 6 euro per jaar
5.
(Combi) magnetron: 4 euro per jaar
Dat is nog al wat! Als je de bedragen optelt, dan loopt dat aardig op. En dan komen daar nog de kosten voor water en gas bij. Misschien vind je de kosten niet zo erg, omdat jij of je ouders genoeg geld hebben. Maar er is wel een ander probleem: te veel energie verbruiken is slecht voor het milieu. Opdracht Geef aan met hoeveel mensen jullie in het huis wonen (gezinssituatie). Maak een lijstje van elektrische apparaten, die in jouw thuissituatie worden gebruikt. Geef per apparaat aan of dit voor/door iedereen wordt gebruikt. Zo ja, deel het jaarbedrag (uit de bovenstaande lijst) door dat aantal. Wordt het apparaat (bijvoorbeeld de computer) bijna alleen door jou gebruikt dan deel je het bedrag niet door het aantal gezinsleden. Je zou het ook kunnen berekenen met percentages. Welke apparaten (van de top 5 sluipverbruikers) staan bij jullie ook op stand-by? Neem deze bedragen ook op in je lijst. Geef aan hoeveel jij per jaar aan elektriciteit verbruikt. Waar zou jij op kunnen bezuinigen? Hoeveel euro’s zou jij kunnen besparen?
2
http://www.milieucentraal.nl
18
3. Hoe kan ik bezuinigen? Er zijn genoeg kleine dingen die je kunt doen om je steentje bij te dragen én een zakcentje over te houden. Veel mensen vinden het een uitdaging om zelf milieuvriendelijke en goedkope oplossingen te verzinnen. Zij bouwen bijvoorbeeld hun auto, motor, scooter of brommer om, zodat ze geen benzine meer hoever te tanken, maar hem kunnen vullen met… zonnebloemolie! Het zal nog wel even duren voordat iedereen op zonnebloemolie rijdt. Maar als we allemaal proberen rekening te houden met het milieu kunnen we de wereld echt helpen. Tips daarvoor? Op internet vind je er duizenden3. Enkele voorbeelden: Gooi restjes eten niet weg, maar vries ze in (een gezin gooit gemiddeld voor ruim € 300 per jaar aan eten weg).
Koop huismerken in plaats van A-merken (behalve natuurlijk als je het A-merk echt veel lekkerder vindt).
Gebruik groene zeep in plaats van allesreiniger.
Zet de verwarming een graadje lager en laat deze niet onnodig branden (om 7.00 uur op temperatuur als je pas om 10.00 uur uit bed komt is zonde).
Haal stekkers van apparaten die uitstaan eruit (scheelt € 8 per jaar per stekker).
Pak vaker de fiets in plaats van de auto.
Ventileer regelmatig, frisse lucht warmt sneller op dan warme.
Doe het licht uit in kamers waar je niet bent.
Drink kraanwater in plaats van Spa Blauw. Bewaar enkele 0,5L-flesjes om water in mee te nemen.
Draai de kraan dicht tijdens het tandenpoetsen.
Hang de was buiten in plaats van het in de droger te stoppen (ruikt nog frisser ook).
Lees de krant op internet.
Koop tweedehands (bijvoorbeeld via internet) in plaats van nieuw. Er zijn superhippe kleren op Ebay!
Houd oud papier apart, vaak wordt dit opgehaald door verenigingen die er zo wat bijverdienen.
Gebruik een broodtrommel in plaats van plastic zakjes of aluminiumfolie.
3
bron: www.infonu.nl
19
Opdracht Hoe kan ik bezuiningen? Ga naar de volgende site van LLink: http://www.llink.nl/Thema.1517.0.html?&tx_llpidatabase_pi1%5bthema_id%5d=3&cHash=2afb43b90c -
Kies uit de meer dan zeventig tips, 10 tips die je aanspreken.
-
Uit deze persoonlijk top 10 kies je er vijf die jij zou kunnen en willen uitvoeren.
-
Geef per tip aan hoe je dit aan gaat pakken.
4. Green washing / groen gezicht Het milieu en klimaat zijn in. In reclames van producten en diensten zie je dat goed. Naast deze leveranciers willen ook politici, het bedrijfsleven, (non-)profit organisaties een groen imago. Iedereen wil z’n groene gezicht laten zien. In veel advertenties van producten en diensten wordt er ingespeeld op een groen imago. Steeds vaker kun je door aankoop van een product een positieve bijdrage leveren aan het milieu. Tenminste, als je de advertenties moet geloven. Er zijn intussen veel voorbeelden. Voorbeelden: Een bank heeft een klimaathypotheek. Een automerk adverteert met: Koop een nieuwe auto en rijdt klimaatneutraal. Een energieleverancier meldt: Wij hebben de schoonste kolencentrale ter wereld. Klopt dit allemaal? Zijn bedrijven echt wel zo groen zijn. Of doen ze zich groener voor dan ze zijn? Green washing heet dat. Met dit woord worden bedrijven en instanties aangeduid, die vooral aan de buitenwereld willen laten zien hoe ‘groen’ ze zijn (door extra geld voor ‘groene’ advertenties). Hier geven ze meer geld aan uit, dan aan het ‘milieubewuster’ maken van hun bedrijf. En is dit erg? Alle beetjes helpen toch? Opdracht -
Kies twee totaal verschillende producten die ‘groen’ worden aangeboden.
-
Omschrijf de ‘greenwashing’ per product.
-
Klopt de informatie? Levert dit ‘groene’ product echt een bijdrage aan het milieu?
-
Is het product daadwerkelijk beter voor het milieu dan vergelijkbare producten?
-
Uitwisseling en discussie: Vertel aan de groep wat jij hebt onderzocht en ontdekt. Voer met elkaar een discussie over de zin (of onzin) van ‘greenwashing’.
20
5. Discussies en vragen Stellingen en mening -
Afval scheiden aan de bron heeft weinig zin.
-
Dat blikje of flesje, dat ik wel eens op straat gooi (in de sloot gooi) maakt niets uit. Het wordt toch wel weer opgeruimd.
-
Mijn bijdrage aan een beter milieu is een druppel op de gloeiende plaat.
-
Zo’n ‘stand-by’ knop zit er toch niet voor niets op!
-
Energiebesparende maatregelen zijn erg duur; ik ben toch geen dief van mijn eigen portemonnee !!
-
Structurele energiebesparing zal nooit lukken als mensen er voor op moeten geven wat ze nu hebben. Technologie heeft ons deze problemen gebracht en alleen technologische innovatie zal ons hieruit krijgen.
-
Enzovoort
Discussiespel 1.
Alle leerlingen gaan staan binnen de U-vorm
2.
Eén leerling schrijft op het bord wat de groepsregels zijn ten tijde van de discussie
3.
De U-vorm wordt verdeeld in een voor, tegen en twijfel kant
4.
Iedere leerling krijgt 3 strookjes papier. Elke keer als de leerlingen wat zeggen bij een stelling, leveren ze een strookje in
5.
De bedoeling is dat alle leerlingen hun strookjes hebben benut
21
Quiz en vragen Op het internet staan ook diverse sites te vinden met een online quiz. Deze leveren ook vragen op, die op een andere manier te gebruiken zijn. Twee voorbeelden: http://nl.quiznet.eu/quiz/34/wetenschap/energie.html en http://mediatheek.thinkquest.nl/~llb130/quizvragen.php. Ook de onderstaande multiple choice vragen zijn aan te vullen en/of op een andere manier te gebruiken. Beantwoord de vraag met een ja of nee in de eerste kolom zonder dat je iets opzoekt. In de tweede kolom (“Gevonden Antwoord”) zet je een ja of nee als je het antwoord hebt opgezocht. 1. Wat is waar over spaarlampen?
Antwoord
Gevonden Antwoord
Spaarlampen zijn eigenlijk kleine gebogen TL-buisjes.
Ja of nee
Ja of nee
Antwoord
Gevonden Antwoord
Antwoord
Gevonden Antwoord
Spaarlampen gebruiken veel minder energie dan gloeilampen. Spaarlampen heb je in alle soorten en maten. Alle antwoorden zijn juist.
2. Waarom is een spaarlamp goedkoper dan een gloeilamp? De aankoop van een spaarlamp is iets duurder. De gloeilamp gaat veel langer mee waardoor je minder vaak een nieuwe hoeft te kopen. Dat is hij niet, een spaarlamp is per uur net zo duur. De spaarlamp bespaart fors op de energiekosten.
3. Waarom is afval zomaar storten of verbranden slecht voor het milieu? Omdat je voorzichtig moet zijn met batterijen. Omdat er schadelijke stoffen vrij kunnen komen.
22
Omdat het heel duur is. Omdat je afval moet scheiden.
4. Wat kun je nog meer doen om geld te besparen en het milieu te helpen?
Antwoord
Gevonden Antwoord
Antwoord
Gevonden Antwoord
Antwoord
Gevonden Antwoord
Vries restjes eten in. Zet je apparaten niet op stand-by. Neem geen plastic tasjes uit de winkel mee. Alle antwoorden zijn juist.
5. Waarom moet je regelmatig ventileren? Dan wordt je was sneller droog. Anders krijg je het te warm. Frisse lucht warmt sneller op dan warme. Dan moet je je jas aan en kan dus de verwarming uit.
6. Waarom moeten we de CO2-uitstoot verminderen? Door CO2-uitstoot verwarmt de aarde. CO2 wordt steeds duurder. CO2 is een giftige stof.
23
CO2 is schaars, als we niet verminderen raakt het op.
7. Fossiele brandstoffen stoten schadelijke gassen uit bij verbranding. Om die reden zoeken we naar schone energiebronnen, zoals zonne-energie. Wat is een andere reden om schone energiebronnen te gebruiken?
Antwoord
Gevonden Antwoord
Antwoord
Gevonden Antwoord
Antwoord
Gevonden Antwoord
Fossiele brandstoffen werken minder goed dan schone energie. Het is goedkoper. Fossiele brandstoffen kunnen opraken. Fossiele brandstoffen zijn in Nederland niet te verkrijgen.
8. Welke rol spelen bomen bij de opwarming van de aarde? Bomen slaan CO2 op, daardoor wordt de CO2-uitstoot gecompenseerd. Bomen zijn als eerste het slachtoffer van de opwarming. Bomen houden warmte vast, waardoor de opwarming nog sneller gaat. Bomen spelen geen rol.
9. Als een bedrijf CO2 emissierechten heeft, wat betekent dat dan? Het bedrijf heeft een officiële waarschuwing gehad, omdat het te veel CO2-uitstoot. Het bedrijf mag in de toekomst geen CO2 meer uitstoten. Het bedrijf mag een bepaalde hoeveelheid CO2 uitstoten.
24
Het is keurmerk waarmee het bedrijf laat zien dat het geen CO2-uitstoot.
10. Hoe heet de film van Al Gore?
Antwoord
Gevonden Antwoord
Antwoord
Gevonden Antwoord
Antwoord
Gevonden Antwoord
Get Me To The White House An Inconvenient Truth A Convenient Truth I Want To Be A President
11. Wat zal er volgens de documentaire van Al Gore met Nederland gebeuren als we geen milieumaatregelen nemen? Er zullen geen fossiele brandstoffen meer zijn. De helft van Nederland verdwijnt onder water. Alle bossen verdwijnen. Het zal nooit meer sneeuwen in Nederland.
12. Wat zijn twee voordelen van hergebruik? (kies 2 van de 4 antwoorden) Mensen zijn je erg dankbaar. Je hoeft je afval niet zelf op te ruimen. Het vervuilt minder. Je kunt er soms wat aan verdienen.
25
13. Wat gebeurt er met afval dat niet meer gescheiden kan worden?
Antwoord
Gevonden Antwoord
Antwoord
Gevonden Antwoord
Dat gaat naar arme landen, die kunnen er meer mee dan wij. Dat wordt verbrand of gestort. Dat wordt begraven. Dat wordt in zee gegooid.
14. Wat gebeurt er met afval dat verbrand wordt? Dat gebeurt niet, afval verbranden is illegaal. Dat wekt elektriciteit op. Dat vervuilt de atmosfeer.
26
4.
ALGEMENE INFORMATIE OVER ENERGIE 4.1. 4.1.1.
WINDENERGIE 4 WIND OP LAND
Vroeger gebruikte men windenergie om graan te malen of om water te verplaatsen. Moderne windmolens worden gebruikt om elektriciteit mee op te wekken en worden windturbines genoemd. Er komen steeds grotere windturbines, met masten van 60 tot 100 meter. Windturbines gaan draaien vanaf windkracht 2-3 en worden stilgezet boven windkracht 10 om overbelasting te voorkomen. Technologie Wind is stromende lucht en deze bewegingsenergie kan omgezet worden naar elektriciteit. Dit is mogelijk met een windturbine. De wind oefent kracht uit op de wieken (rotorbladen) van een turbine, waardoor deze gaan draaien. De wieken (meestal 3 stuks) zitten vast aan de hoofdas. De draaiende beweging wordt eventueel versneld in een tandwielkast, die op zijn beurt een generator aandrijft. De generator wekt elektriciteit op, eigenlijk net zoals een dynamo op een fiets dat doet. De hoeveelheid elektriciteit die een turbine opwekt (capaciteit) hangt onder meer af van de hoogte van de turbine, de lengte van de wieken, de windsnelheid en de plaats waar de turbine staat. Kental opbrengst Een moderne windturbine voor op land heeft een vermogen van 3 MW en produceert circa 7 miljoen kWh elektriciteit per jaar. Dit is voldoende om ongeveer 2.000 huishoudens van stroom te voorzien.
4
bron: Nederlandse Wind Energie Associatie www.nwea.nl
27
Markt: Nederland en Europa Nederland: eind 2007 staat er in Nederland ongeveer 1.650 MW aan windvermogen op land opgesteld. Alle turbines produceerden in 2006 een hoeveelheid van ruim 3.000 GWh elektriciteit, genoeg om ongeveer 900.000 huishoudens (ongeveer twee miljoen personen), van stroom te voorzien. Europa: eind 2006 staat er 48.027 MW aan windvermogen opgesteld. Koploper is Duitsland met meer dan 20.600 MW, gevolgd door Spanje met ruim 11.600 MW. Toekomst Nederland: het opgestelde vermogen voor windenergie is de laatste jaren met ongeveer 200 MW per jaar toegenomen. In 2006 bedroeg de groei 18,5%. Windenergie maakte de afgelopen jaren een groeispurt door. De doelstelling van 1.500 MW in 2010 die onder meer het Rijk en de provincies samen hadden afgesproken, is begin 2007 al gerealiseerd. Drie jaar eerder dus dan verwacht. Inmiddels is er een nieuwe doelstelling van 4.000 MW in 2012 (gebouwd of vergund). Daarna zal windenergie op land nog wat verder doorgroeien naar 6.000 MW. Dit gebeurt onder meer doordat oudere, kleinere turbines vervangen worden door moderne, grotere modellen. Deze ‘opschaling’ betekent ook vaak dat er minder nieuwe turbines in de plaats komen van de bestaande turbines. Die nieuwelingen leveren samen echter wel veel meer elektriciteit op dan de oudere, kleinere turbines. Een goed voorbeeld is de Oosterscheldekering. Daar werden verspreid over drie windparken 26 turbines door 15 modernere turbines vervangen, die in totaal 10 keer zoveel elektriciteit leveren. Europa: de Europese windmarkt is in 2006 met 19% gegroeid. Dit is vooral te danken aan Duitsland (2.233 MW erbij) en Spanje (1.587 MW erbij). Het opgesteld windvermogen groeit ook snel in het Verenigd Koninkrijk, Portugal, Frankrijk en Italië. De EU-doelstelling van 40.000 MW in 2010 is al gehaald. Volgens de huidige trends wordt het geïnstalleerd vermogen in 2010 op 60.000 MW geraamd.
4.1.2.
WIND OP ZEE
Een aantal jaar geleden werden windturbines geplaatst in ondiep water dichtbij de kust. Tegenwoordig worden windparken ook tientallen kilometer uit de kust aangelegd in diepe zee. Bij de keuze van de locatie voor een ‘offshore windpark’ wordt rekening gehouden met onder andere bodemsoort, scheepvaartroutes, militaire gebieden, vogels en andere milieu-effecten. Technologie In principe werkt een turbine op zee hetzelfde als op land. Plaatsing op zee heeft een aantal voordelen ten opzichte van locaties op land. De hoeveelheid beschikbare ruimte is veel groter en er is geen sprake van eventuele geluidsoverlast en zichthinder. Daarom kunnen er grotere turbines geplaatst worden, tezamen in een windpark. Op zee waait het bovendien harder en regelmatiger dan op land, waardoor er meer elektriciteit opgewekt kan worden. Daar staat tegenover dat
28
plaatsing en onderhoud van turbines op zee moeilijker en dus duurder is dan op land. Kental opbrengst Een moderne windturbine van 5 MW (Mega Watt) kan op een goede locatie op zee circa 15 miljoen kWh per jaar produceren. Daarmee kunnen ruim 4.500 huishoudens van elektriciteit worden voorzien. Markt: Nederland en Europa Nederland: eind 2006 is voor de kust van Egmond het eerste Nederlandse offshore windpark (108 MW) in gebruik genomen. Dit park zal ongeveer 400 miljoen kWh per jaar produceren, genoeg om circa 120.000 huishoudens (meer dan een kwart miljoen personen) van stroom te voorzien. Het tweede windpark, het Prinses Amalia Windpark (voorheen Q7), voor de kust van IJmuiden, levert sinds dit jaar aan het net. Er staan 60 turbines opgesteld (120 MW). Europa: aan het einde van 2006 staat in Europa 918 MW aan offshore windenergie opgesteld, hiermee wordt jaarlijks 3.290 GWh aan elektriciteit opgewekt. Verreweg de meeste offshore windparken zijn te vinden in Denemarken en Groot-Brittannië. Toekomst Nederland: Aanvankelijk richtte Nederland zich op de realisatie van 700 MW wind op zee in 2010. Dat streefgetal is door de regering vervolgens naar achteren geschoven. He huidige kabinet wil voor 450 MW offshore wind vergunningen afgeven (200 MW in 2009 en 250 MW in 2011). Omdat het bouwen van offshore windparken tijd kost, zullen deze geplande turbines in ongeveer 2015 allemaal aan het net leveren. Voor de langere termijn (2020 tot 2030) moet het opgestelde vermogen op het Nederlands deel van de Noordzee groeien naar 6.000 MW in 2020 tot 10.000 MW in 2030. Als Nederland in 2050 een duurzame energiehuishouding heeft, staat volgens schattingen 20.000 MW aan opgesteld windvermogen op zee. Europa: het geïnstalleerde vermogen is in 2006 met 35% gegroeid tot 918 MW. Er zijn veel initiatieven voor offshore windprojecten in Europa. Verwacht wordt dat 10.000 MW geïnstalleerd zal zijn eind 2010. Doelstellingen voor 2020 en 2030 bedragen 70.000 MW respectievelijk 150.000 MW.
29
4.2.
ZONNE ENERGIE 5
Zonne-energie is energie van de zon in de vorm van warmte en licht. De zon is een ster die zich gemiddeld op 150 miljoen kilometer afstand van de aarde bevindt. De energie die de zon uitstraalt ontstaat door kernfusie. De atmosfeer en de magnetosfeer (het magnetisch veld van de aarde) beschermen het leven op aarde tegen het grootste deel van de schadelijke straling die de zon naast licht en warmte eveneens uitstraalt. De hoeveelheid energie die de aarde bereikt, is ca. 9000 maal groter dan de energiebehoefte van alle 6,5 miljard aardbewoners samen. De energie bereikt de aarde als licht en warmtestraling, een mengsel van elektromagnetische straling van verschillende golflengten, voor 99% liggend tussen 300 en 3000 nm. (De golflengten van zichtbaar licht vallen tussen 390 en 780 nm). Gebruik door planten Planten gebruiken zonne-energie voor fotosynthese, waarbij zij water en kooldioxide uit de lucht omzetten in suikers. Het fotosynthetisch proces waarop vrijwel het gehele leven op aarde draait, vangt slechts ongeveer 1% van de energie op voor nuttig gebruik, hetzij door lichamelijke activiteit, hetzij door consumptie, hetzij als fossiele brandstof. Bovendien zijn er grote stukken aardoppervlak zoals de woestijnen waar door gebrek aan water de fotosynthese geen kans krijgt. Gebruik door de mensen Met zonne-energie wordt tegenwoordig meestal bedoeld: de energie die mensen zelf met hun technologie opwekken direct vanuit van zonnestraling. Dit gebeurt op dit moment in Nederland en België vooral op twee manieren:De meest gebruikte toepassing is thermische zonne-energie waarbij zonlicht wordt omgezet in warmte. Dit gebeurt door zonneboilers (oftewel zonnecollectoren, -panelen). Een andere manier om gebruik te maken van zonlicht is door middel van zonnepanelen met fotovoltaïsche cellen (ook wel PV-cellen genoemd). Die zetten het licht direct om in elektriciteit : zonnestroom. Het grote probleem bij het praktisch gebruik van deze energie is dat de zonneconstante, de (maximale) hoeveelheid energie die per vierkante meter per tijdseenheid op het oppervlak valt niet erg groot is. (ca 1367 Watt per vierkante meter in de bovenste lagen van de atmosfeer; op de grond minder, afhankelijk van de dikte van de tussenliggende laag lucht, de hoek waaronder de zon de aarde treft, de afstand tussen de aarde en de zon die met de seizoenen iets verandert, en vooral ook het voorkomen van wolken.) Daarom moet de energie over een vrij groot oppervlak 'geoogst' worden om economisch rendabel te worden. Het woord oogsten is hier zeker van toepassing, omdat de landbouw al eeuwen niets anders doet dan zonne-energie oogsten in biochemisch gebonden vorm, zoals zetmeel in granen of aardappelen. Voor landen waar de zon bijna de hele dag schijnt bestaat een goede technologie om zonne-energie te oogsten: geconcentreerde zonne-energie, ook wel thermisch zonne-energie genoemd (in het Engels: CSP: Concentrated Solar Power). Hierbij worden de zonnestralen door middel van spiegels samengebracht op een klein oppervlak, waar een hoge temperatuur ontstaat. Met die hoge temperatuur wordt stoom gemaakt, waarmee net als
5
Bron: Wikipedia (http://nl.wikipedia.org/wiki/Zonne-energie)
30
in een gewone centrale elektriciteit wordt opgewekt. De CSP-technologie is goedkoper dan de PV-technologie. In Californië functioneren sinds de jaren 80 een aantal CSPcentrales met een gezamenlijk piekvermogen van 350 MWe naar volle tevredenheid. Een andere vorm van duurzame zonne-energie is de zonnetoren. Lucht wordt opgewarmd door zonnewarmte onder een cirkelvormig doorschijnende collector die aan de rand open is. Zo vormt het doorschijnende dak samen met de grond een opslagruimte voor door de zon opgewarmde lucht. In het midden van de cirkel staat een verticale toren, die aan de basis een grote doorsnede heeft. Omdat hete lucht lichter is dan koude lucht, stijgt deze op door de toren. De toren zuigt meer lucht aan en er wordt nieuwe koude lucht aangevoerd aan de rand van de opslagruimte. Een continue stroom van lucht kan bereikt worden door met water gevulde buizen onder het dak te plaatsen. Overdag warmen deze op en ’s nachts geven ze hun warmte af. Zo is er sprake van een constante stroom veroorzaakt door zonnewarmte. De energie die ontstaat bij deze opwaartse stroom lucht wordt door windturbines omgezet in mechanische energie en met generatoren wordt deze mechanische energie omgezet in elektrische energie. Ter illustratie van het potentiële vermogen van grootschalige zonne-energie het volgende voorbeeld. Het energiegebruik van Europa bedraagt ca. 1020Joule/jaar. Op basis van een energieopbrengst met een rendement van ca. 15% zou een gebied in de Sahara met een oppervlak van netto ca. 50.000 vierkante kilometer voldoen voor alle energie die in Europa wordt gebruikt. Zie het oranje gebiedje op het kaartje in de Sahara. Dit is exclusief ruimte voor wegen, wonen en werken in het gebied van de zonnecentrale. En mits het probleem van energieopslag en -transport wordt opgelost. Voor een dergelijke zonnecentrale in Zuid-Europa (bijvoorbeeld Spanje, zie de illustratie) zou grofweg het dubbele oppervlak nodig zijn. Met vanzelfsprekend dezelfde kanttekening m.b.t. logistiek en opslag zoals hiervoor genoemd. Bovendien gaat bij noordelijker gelegen centrales het verschil tussen de seizoenen een grotere rol spelen. Eigen beheer De aanschaf van zonnepanelen is duur. Voor kleine systemen (dak van een woning) liggen de prijzen voor een compleet geïnstalleerd systeem op ca. € 5,50 per Watt-Peak vermogen. Op een gemiddeld woningdak past zo'n 3 kilowatt-peak, dat kost dan € 16.500. In Nederland levert iedere kilowatt-peak per jaar zo'n 800 - 950 kWh (kilowattuur). Bij een vergelijking van energiewinst, aanschafkosten en levensduur van de zonnepanelen speelt men tot nu toe nagenoeg quitte, maar alleen op lange termijn (terugverdientijd minstens 30 jaar). Sinds 2008 is er in Nederland subsidie voor zonnepanelen (de SDE) die ondanks haar beperkingen de terugverdientijd ongeveer halveert. In Vlaanderen had één op de 800 gezinnen een zonne-energie-installatie in september 2007, wat tien maal zoveel was als drie jaar eerder. Ook in veel andere landen (o.a. Duitsland, Spanje, Italië, Frankrijk, België) zijn er terugleververgoedingen: als men een kWh zonnestroom aan het net levert wordt daarvoor een vergoeding betaald die hoger ligt dan de prijs van "gewone" stroom, meestal € 0,40 tot € 0,50 per kWh. Daarmee kan een investeerder zijn zonne-energiesysteem terugverdienen in een jaar of 10. Zo wordt een groeiende markt gecreëerd. De innovatie die hierdoor gegenereerd wordt, brengt de kosten van zonne-energiesystemen met 5 tot 7% per jaar omlaag. Hierdoor komt het punt waarop ze kunnen concurreren met gewone stroom uit het net (voor consumenten nu ca. € 0,23 per kWh) steeds dichterbij. Sinds 2004 groeit de markt zó sterk (wereldwijd circa 50% per jaar ), dat er een tekort is aan het benodigde zeer zuivere silicium, met prijsstijgingen van de systemen tot gevolg. Sinds 2006 wordt er veel productiecapaciteit voor silicium bijgebouwd, zodat naar verwachting tussen 2008 en 2010 de prijs dankzij deze schaalvergroting weer omlaag kan. Een ander groot voordeel van zonnepanelen is het feit dat men elektrische energie kan verkrijgen op plaatsen waar het moeilijk, of onmogelijk is, om elektrische leidingen te leggen.
31
Afgeleide vormen Aardolie, aardgas en steenkool zijn eigenlijk ook afgeleide vormen van zonne-energie. Ze werden gevormd uit de restanten van levende wezens in het geologisch verleden; allemaal ondersteund door fotosynthese. De snelheid waarmee we deze bronnen momenteel verbruiken wordt echter bij lange na niet bijgehouden door de snelheid waarmee door fotosynthese nieuwe organische brandstoffen worden aangemaakt. Ook waterkracht is een vorm van zonne-energie: het water verdampt door zonnewarmte, wordt door wind (ook een gevolg van temperatuurverschillen) omhoog getransporteerd, valt als regen weer op een berg of hoogte en de potentiële zwaartekrachtenergie van de massa van het water wordt als elektriciteit weer teruggewonnen bij het naar een lager niveau vallen of - stromen. Ook windenergie bestaat uitsluitend bij de gratie van door de zonnewarmte opgewekte temperatuurverschillen. Slechts getijdenenergie, geothermische energie en kernenergie zijn niet te herleiden tot zonne-energie, hoewel kernenergie gebruikmaakt van zware elementen die alleen in een supernova (ontploffing van een ster in zijn laatste levensstadium) konden ontstaan, maar dat was dus niet 'onze' zon.
4.3.
GEOTERMISCHE ENERGIE 6
Geothermische energie / Aardwarmte is een nog weinig gebruikte vorm van energiewinning. Deze vorm van energie kan wereldwijd de CO2 uitstoot extreem verminderen en daarnaast bijdragen aan het reduceren van ons gebruik van fossiele brandstoffen. Aardwarmte of geothermische energie is de energie die zich bevindt in de diep in de aarde gelegen warmtebronnen. De energie kan worden gewonnen door gebruik te maken van het temperatuursverschil tussen de aardoppervlakte en diep in de aarde gelegen warmte. Bij de winning van geothermische energie (aardwarmte) kan er onderscheid gemaakt worden in drie systemen: 1) Hydrothermale systemen: in de ondergrond voorhanden warm water circuleert tussen twee bronnen door natuurlijke waterhoudende grondlagen; 2) Petrothermale systemen: ook wel Hot-DryRock-systemen genoemd: in een droge bodem worden kunstmatig spleten en kloven gemaakt, waarin water water wordt gepompt wat vervolgens tussen twee bronnen circuleert. 3) Diepe aardewarmtesondes: Het warmtedragend medium (dit kan water zijn, of anderszins) circuleert in een gesloten circulatie in een boring in een U-bocht. De uiteindelijk toegepaste methode is afhankelijk van de lokale situatie en benodigde temperatuur. Bij de winning van aardwarmte dient rekening te worden gehouden dat de onttrokken energie door de aarde weer wordt aangevuld. De aardwarmte in de korst wordt slechts langzaam aangevuld met energie uit de kern van de aarde.
6
Bron: http://wetenschap.infonu.nl
32
Oorsprong geothermische energie Aardwarmte komt voor een relatief gering deel (30 procent) voort uit de restwarmte van de tijd van het ontstaan van de aarde voor een groter deel (70 procent) uit radioactieve vervalsprocessen, welke in de aardkorst al vele miljoenen jaren voortdurend warmte hebben opgewekt en dit vandaag nog steeds doen. Nagenoeg niet van belang zijn aandelen uit zonnestraling op het aardoppervlak en uit warmtecontact met de lucht. De aarde is circa 4 miljard jaar geleden door samensmelting van materie ontstaan. Hierbij wordt het materiaal verhit, waarbij bewegingsenergie in warmte wordt omgezet. Deze warmteënergie zit wegens de geringe warmtegeleiding van de gesteenten en daarmee de geringe warmteafgifte aan de ruimte vandaag nog voor een groot deel in het binnenste van de aarde en kan als restwarmte uit de tijd van het ontstaan van de aarde worden gezien. Dit aandeel in de aardwarmte is gebaseerd op het natuurlijk verval van de in de aarde aanwezige langlevende radioactieve isotopen zoals Uraan-235 en U238, Thorium-232 en Kalium-40. Deze elementen zijn in de kristalroosters van bepaalde mineralen ingebouwd, bijvoorbeeld in veldspaat en mica in graniet. Het gaat hier om een natuurlijke vorm van kernenergie. (bron: grondwarmte.nl/oorsprong.html). De warmte uit de diepere delen van de aarde wordt door warmtegeleiding middels geothermiche warmtepompen naar ondiepere lagen getransporteerd waarop deze kan worden gebruikt.Bijna altijd wordt bij aardwarmtebenutting overwegend niet de energie gebruikt die uit de diepte naar boven komt, maar de reeds in de aardkorst opgeslagen energie. Het is dus een sprookje dat we in Nederland niet goed gebruik kunnen maken van geothermische energie oftewel aardwarmte. De temperatuur in de binnenkern bedraagt naar verscheidene schattingen 4500 °C tot 6500 °C. 99 procent van onze planeet is warmer dan 1000 °C; 99 procent van de rest is nog altijd heter dan 100 °C. Bijna overal heeft de bodem op één kilometer diepte een temperatuur van 35 °C tot 40 °C (zie ook geothermische dieptemaat). Onder bijzondere geologische omstandigheden, zoals in huidige of voormalige vulkaangebieden, ontstaan geothermische anomalieën. Hier kan de temperatuur vele honderden graden Celsius bereiken.
4.4.
ENERGIE UIT BIOMASSA 7
Energie uit biomassa wordt opgewekt door verbranding, vergassing of vergisting van organische materialen. Daartoe behoren hout, groente- fruit- en tuinafval, maar ook plantaardige olie, mest en (delen van) speciaal geteelde gewassen. Elektriciteit en autobrandstof die uit biomassa worden gemaakt, verminderen gebruik van fossiele brandstoffen, en daarmee de uitstoot van broeikasgassen zoals CO2. Een ander voordeel is dat biomassa, in tegenstelling tot kolen en aardgas, geen eindige bron is.
7
Bron: www.milieucentraal.nl
33
Toch discussiëren experts over de vraag of bio-energie wel duurzaam is; vooral biobrandstof houdt de gemoederen bezig. Duurzaamheid en milieuvriendelijkheid zijn namelijk lastig te meten. Je moet voor de hele productieketen van de biomassa bekijken: de bron, eventueel vervoer en de manier waarop energie uit de biomassa wordt opgewekt. Een veel gehoord argument tegen biobrandstof voor vervoer is dat de bio-energiegewassen concurreren met voedingsgewassen. Zo werkt het De naam bio-energie heeft alles te maken met de bron. Bio-elektriciteit en biowarmte komen namelijk voort uit biologisch (of organisch) materiaal. Dat varieert van (snoei)houtafval afkomstig uit de industrie en rioolslib uit waterzuiveringsinstallaties, tot GFT uit huishoudens, plantaardige oliën en vetten uit de voedingsmiddelenindustrie, mest uit veebedrijven en speciaal voor bio-energie geteelde gewassen, zoals koolzaad (foto) en palmbomen. In 2005 werd 4,22 procent van het elektriciteitsverbruik in Nederland opgewekt uit biomassa. Als dit deel uit fossiele brandstoffen was opgewekt, zou er 4434 miljoen kilo meer CO2 in de lucht zijn gekomen. Dat is 2,53 procent van de totale kooldioxide-uitstoot in dat jaar. De energie uit biomassa komt doorgaans vrij in de vorm van warmte, door verbranding, vergisting of vergassing van de biomassa. Vaak gebruikt het verwerkingsbedrijf zelf een deel van die warmte voor eigen verwarming. Soms verwarmt biowarmte ook rechtstreeks huishoudens van nabijgelegen woonwijken. Het grootste deel van de warmte wordt echter omgezet in elektriciteit. Bio-energie mag om verschillende redenen als 'groene' energie worden verkocht. Allereerst is de bron duurzaam: biomassa raakt, in tegenstelling tot fossiele brandstoffen, niet op. Bio-energie is ook zogeheten klimaatneutraal. Kooldioxide (CO2) die vrijkomt bij verbranding, vergassing of vergisting van biomassa, draagt namelijk niet bij aan het versterkte broeikaseffect. Dat klinkt misschien onlogisch, want kooldioxide uit bio-energie is niet wezenlijk anders dan die uit fossiele brandstoffen. Toch is het effect op de lange termijn anders. Planten nemen kooldioxide op uit de lucht, en leggen dat vast in hun weefsels. Als ze doodgaan, komt kooldioxide meestal weer vrij. Tijdens deze (relatief korte) cyclus, blijft de hoeveelheid kooldioxidegas in de lucht constant. Opwekking van bio-energie versnelt de cyclus, maar verhoogt de netto concentratie CO2 niet. Fossiele brandstoffen doen dat wel. Fossiele brandstoffen bevatten CO2 die miljoenen jaren geleden door planten is vastgelegd. Het kooldioxide kwam destijds niet vrij na sterfte van de planten, omdat bijzondere omstandigheden leidden tot opslag (fossiliseren) van het materiaal. Het oude kooldioxide ligt dus buiten de CO2-cyclus opgeslagen en komt van nature niet vrij. Maar sinds we fossiele brandstoffen verbruiken, belandt fossiele CO2 als extra hoeveelheid in de atmosfeer. Met het broeikaseffect als resultaat. Tegenstanders van bioenergie wijzen kritisch op andere aspecten van bio-energie dan de directe CO2-gevolgen. Hoe duurzaam is rioolslib bijvoorbeeld, als bij door verbranding zware metalen in het milieu komen? En mag palmolie een duurzame bron heten, als die is geteeld op akkers waar voorheen tropisch regenwoud stond?
34 Eerste en tweede generatie biobrandstoffen8 Het onderscheid tussen eerste en tweede generatie biobrandstoffen heeft vooral te maken met het CO2 reductiepotentieel. De traditionele biobrandstoffen - zoals biodiesel uit bijvoorbeeld koolzaadolie of zonnebloemolie en alcohol uit suikerbieten of maïs - worden tot de eerste generatie biobrandstoffen gerekend. Ze zijn commercieel verkrijgbaar, maar de energie-efficientie is laag doordat relatief veel energie nodig is voor teelt, transport en fabricage. Daarnaast is het CO2reductiepotentieel beperkt tot 50% doordat tractoren en oogstmachines extra vervuiling veroorzaken. De gewassen vragen veel kunstmest en bestrijdingsmiddelen, hetgeen slecht is voor oppervlakte- en bodemwater. En tot slot is de productie per hectare laag; om één auto een jaar lang te laten rijden is een voetbalveld koolzaad nodig. De tweede generatie biobrandstoffen, zoals FischerTropischdiesel en ethanol, beide uit houtige biomassa, beloven meer broeikasreductie, een (veel) grotere opbrengst per hectare landbouwgrond en lagere prijzen. Het CO2-reductiepotentieel bedraagt 80 tot 90% over de hele keten, en de productie per hectare ligt 5 tot 10 keer zo hoog als bij koolzaad. Dit is een reden voor veel overheden om voor de versnelde ontwikkeling van tweede generatie biobrandstoffen te kiezen. Naar verwachting komen deze in het tweede decennium op de markt. Debat: wel of niet duurzaam?9 De duurzaamheid van bio-energie is lastig te meten. Allereerst hangt die niet alleen af van de hoeveelheid CO2 die vrijkomt. Het hele proces dat leidt tot energie uit biomassa moet onder de loep, voordat duidelijk is of het duurzaam is. Dat betekent: kijken naar de herkomst van de biomassa en de verwerkingswijze (verbranding, vergassing of vergisting). Maar wat je ook moet meewegen zijn de energiekosten en de milieubelasting die ontstaan door voorbewerking, transport en restafval. Ook de technische kenmerken van energiecentrales (zoals efficiëntie) hebben invloed op de milieuvriendelijkheid van energie uit biomassa. Het debat draait dus niet zozeer om de vraag of alle energie uit biomassa duurzaam is, maar welke vorm van energie uit biomassa duurzaam is, en onder welke voorwaarden. Elke soort biomassa heeft specifieke eigenschappen, eigen voor- en nadelen, én onzekerheden.
8
Bron: www.energieportal.nl
9
Bron: www.milieucentraal.nl
35
4.5.
WATERKRACHT 10
Hoewel Nederland een waterland is, speelt energieproductie met waterkracht hier (nog) geen grote rol. Waterkracht is een duurzame vorm van energie, al zijn veel vissoorten er minder blij mee. Waterkracht is energie opgewekt uit stromend water. Bij de productie van elektriciteit uit waterkracht ontstaan geen schadelijke stoffen, en de bron is onuitputtelijk. Waterkracht is daarmee een vorm van duurzame energie. Waterkracht kent wel nadelen. Stuwdammen kunnen plaatselijke ecosystemen aantasten en zonder uitgebreide voorzieningen sterven veel vissen omdat zij niet langs de centrales kunnen komen. In Nederland speelt waterkracht geen grote rol. Slechts een paar procent van de totale hoeveelheid groene stroom wordt in Nederland opgewekt met waterkracht. Het grootste deel werd opgewekt in het buitenland. Waterschommel Nederland heeft vier middelgrote waterkrachtcentrales: Alphen/Lith, Linne, Maurik en Hagestein. Overigens zijn niet alleen rivieren geschikt voor energie-opwekking. Dat kan ook aan de kust, met systemen die golf- en getijdenkrachten omzetten in elektriciteit, zoals de Tapchan, de Wave dragon en de Waterschommel. Aan de Nederland kust staan deze technieken nog niet. Zo werkt het Ongeveer 2300 jaar geleden waren waterwielen al in gebruik om bijvoorbeeld molens te laten draaien. Tegenwoordig gebruiken we waterturbines om met water kracht op te wekken. De as van de turbine, die er uit ziet als een scheepsschroef, gaat door het stromende water draaien. Omdat de as van de turbine is gekoppeld aan een generator, wekt die elektriciteit op. De werking van deze generator is te vergelijken met een fietsdynamo. In bergachtige gebieden stroomt water relatief snel naar beneden. Waterkrachtcentrales maken gebruik van die grote stroomsnelheid. Om zeker te zijn van voldoende aanvoer van water, ook in periodes met weinig neerslag of smeltwater ligt water opgeslagen in aangelegde stuwmeren. Bij de stuwdam ontstaat dan een groot hoogteverschil, het zogeheten verval. Waterkrachtcentrales met stuwmeren hebben vaak een groot elektrisch vermogen van enkele honderden megaWatt.
10
Bron: www.milieucentraal.nl
36
Invloed op ecosystemen Zeer grote waterkrachtcentrales zoals in de Alpen en in Scandinavië, kunnen negatieve milieueffecten hebben. Zo kan de aanleg van stuwmeren natuurgebieden en ecosystemen verstoren. In hoeverre vorming van methaangas (door rottingsprocessen in stilstaand water) een wezenlijk probleem is, is onbekend. Methaangas draagt bij aan de versterking van het broeikaseffect. De aanleg van stuwmeren kan ook gevolgen hebben voor mensen als bewoonde gebieden onder water komen te staan. Vissterfte Vooral onder vissen die stroomafwaarts zwemmen kunnen waterkrachtcentrales vissterfte veroorzaken. De vissen komen in aanraking met de turbinebladen en worden vermalen. De kwaliteit van de Nederlandse rivieren is de afgelopen dertig jaar toegenomen, waardoor vele vissoorten terugkeerden. Waterkrachtcentrales kunnen echter een belemmering zijn voor de verbetering van de visstand.
4.5.1.
ANDERE VORMEN VAN WATERKRACHT
Niet alleen rivierwater kan gebruikt worden voor het opwekken van elektriciteit. Langs de kusten kunnen golven en getijdenstromen van de zee gebruikt worden voor het opwekken van energie. De meeste hieronder genoemde technieken maken gebruik van golfenergie. Er zijn (nog) geen projecten voor de Nederlandse kust. Wells luchtturbine Een caisson met een Wells luchtturbine bestaat uit een afgesloten betonnen kolom met een opening onder en boven de waterspiegel. In het caisson bevindt zich een luchtbuffer die op en neer beweegt met de golfbeweging van het water. De luchtbuffer stroomt daardoor gedeeltelijk in en uit door de opening boven de waterspiegel. De turbine zet de bewegingsenergie van de luchtkolom om in elektriciteit. Tapchan De Tapchan (tapered channel device) bestaat uit een taps toelopend kanaal, een reservoir en een waterturbine. De golven die het kanaal inlopen, stromen gedeeltelijk in een hoger reservoir en kunnen via een waterturbine weer terugstromen. Waterschommel De Waterschommel (ook wel aangeduid als de Archimedes Wave Swing) maakt gebruik van de golfdruk die onder de top hoger is dan onder het dal. Een mechaniek zet de op- en neergaande beweging van de onderdelen van een waterschommel om in een draaiende beweging. Een generator zet de beweging om in elektriciteit. Het vermogen is tee megawatt.
37
Getijde-energie met Tocardo-turbine In het Marsdiep tussen Den Helder en Texel komt getijdenstroming voor die met een Tocardo-turbine geschikt zou zijn voor elektriteitsproductie. De Tocardo bestaat uit een propeller van tien meter die onder water is aangebracht aan een drijvende constructie. Regelgeving ter bescherming van de Waddenzee verhindert vooralsnog toepassing in de praktijk. Wave Dragon De Wave Dragon is een drijvende golfcentrale, waarbij twee 260 meter lange tentakels de golfslag concentreren en opstuwen naar een hoger gelegen reservoir. Het water kan weer wegstromen langs propellerturbines, waarmee elektriciteit wordt geproduceerd. Het vermogen is vier megawatt. De eerste generatie Wave Dragons op volledige schaalgrootte treedt mogelijk vanaf 2005 in werking, ongeveer twintig tot dertig kilometer uit de Deense kust. Per locatie zijn energieparken met dertig tot tweehonderd systemen te realiseren. Wave Rotor Nederlandse en Deense ingenieurs werken samen aan de Wave Rotor, een golfcentrale die op palen op de zeebodem staat. Dankzij de Wells-generator draait de Wave Rotor, onafhankelijk van de stromingsrichting. De turbine blijkt al te werken bij golven tot twintig centimeter hoogte. In Denemarken heeft een prototype de eerste stroom al aan het elektriciteitsnet geleverd. Per systeem zijn vermogens tot een megawatt haalbaar.
4.6.
BRANDSTOFCELLEN EN WATERSTOF 11
Brandstofcellen zijn elektrochemische toestellen die chemische energie van een doorgaande reactie direct omzetten in elektrische energie. In de cell vindt een redoxreactie plaats. Het verschil met een batterij of accu is dat er voortdurend nieuwe reagentia van buiten kunnen worden aangevoerd. De principiële opzet van een brandstofcel bestaat uit een poreuze anode en kathode met daartussen een elektrolytlaag. De eerste brandstofcel werd reeds ontwikkeld in de 19e eeuw door de Engelsman William Grove. Hoewel een schets van deze techniek al in 1843 gepubliceerd werd, duurde het nog tot de jaren zestig van de 20e eeuw voor de brandstofceltechnologie kon worden ingezet. Brandstofcellen werden met name door de Verenigde Staten gebruikt in de ruimtevaart om water en elektriciteit uit de beschikbare waterstof te maken. Hier werden echter zeer exotische en dus dure materialen
11
Bron: www.wikipedia.org
38
gebruikt, en de brandstofcellen werkten uitsluitend op zeer zuivere waterstof. Verdere technologische ontwikkeling vanaf 1980, zoals het gebruik van Nafion® als elektrolyt, en reductie van de hoeveelheid benodigde platina, heeft het toepassingsgebied vergroot. In een brandstofcel wordt de anode gevoed met een constante, gasvormige brandstofstroom, terwijl de oxidator (meestal zuurstofgas uit de lucht) met een constante gasvormige stroom aan de kathode toegevoerd wordt. De oxidatieen reductiereacties vinden plaats aan verschillende elektroden. Door de scheiding van deze reacties wordt er een negatieve lading opgebouwd in de anode en een positieve lading bij de kathode. Door een stroomkring aan te brengen kan elektrische energie onttrokken worden aan de reacties. Tussen de elektroden bevindt zich een elektrolyt dat de overdracht van ladingen tussen beide elektroden mogelijk maakt en zo de stroomkring sluit.Een enkele brandstofcel heeft een uitgangsspanning van ongeveer 0,7 volt. Om een hogere spanning te krijgen worden meerdere brandstofcellen in serie geplaatst. Dit wordt dan een "stack" genoemd. Voortgang Op dit moment is het grootste nadeel van de toepassing van waterstof gelegen in de kosten. Toen NASA voor het eerst een brandstofcel toepaste, kostte een kilowattuur (kWh) ruim 58 euro. In 2000 waren de kosten al teruggelopen tot zo'n 0,10 euro per kWh. Anno 2006 zijn de kosten vooral afhankelijk van de afstand waarover waterstof moet worden aangevoerd. In de regio's Rotterdam en Delfzijl ontstaat waterstof als bijproduct in de procesindustrie. Mede gefinancierd door SenterNovem (uitvoeringsorganisatie van het ministerie van Economische Zaken op het gebied van duurzaamheid en innovatie) heeft de Nederlandse brandstofcelproducent Nedstack samen met AKZO Nobel Chemicals in 2006/2007 in Delfzijl een proef-elektriciteitscentrale gebouwd met een elektrisch vermogen van in eerste instantie 100 kW, met als uiteindelijk doel een PEM-powerplant van 5 MW, waar de brandstofcellen in een duurproef worden getest. Het waterstof dat als brandstof dient komt vrij als bijproduct van de elektrolytische bereiding van chloor en de brandstofcellen leveren een deel van de hiervoor benodigde elektriciteit. Afhankelijk van de brandstof hebben veel brandstofcellen schone afvalproducten, bijvoorbeeld puur water, die het milieu niet belasten. Dit voordeel wordt veelal echter tenietgedaan als de gebruikte brandstoffen uit of met gebruik van bestaande niet-schone energiedragers (aardgas, kolen) moeten worden gewonnen waarbij wel milieubelasting optreedt. Het zou daarom wenselijk zijn om de brandstof uit een schone bron te betrekken, bijvoorbeeld door met zonne-energie of waterkracht water te splitsen in waterstof en zuurstof. Er is al veel onderzoeks- en ontwikkelingswerk gedaan om op deze manier een schone, zogeheten waterstofeconomie te verwezenlijken; de techniek is zover, de brandstofcellen zijn voldoende ontwikkeld voor bijvoorbeeld toepassing bij Micro-WKK en in auto's, het probleem ligt nu in de distributie van waterstof, zoals de introductie van voldoende tankstations en uitwisselbare (hervulbare) tanks. Anno 2006 komen toepassinggebieden als stadsbussen, binnenvaartschepen en intern transport in beeld als rendabele toepassing. De verwachting is dat rond 2010 brandstofcelsystemen kunnen concurreren met de hedendaagse verbrandingsmotor, qua prijs en vermogen. De levensduur moet dan nog bewezen worden. De autofabrikant Toyota heeft al een productiemodel met brandstofcel aangekondigd voor 2010.
39
4.7.
FOSSIELE BRANDSTOF 12
Fossiele brandstoffen zijn koolwaterstofverbindingen die zijn ontstaan uit resten van plantaardig en dierlijk leven in het geologisch verleden van de aarde, vooral in het Carboon maar ook uit andere tijdperken. Hieronder vallen aardolie, aardgas, steenkool en bruinkool. Ook turf gewonnen uit hoogveen en laagveen zijn producten in deze reeks, die echter nog niet aan de extremen van druk en temperatuur diep in de aardkorst hebben blootgestaan, die tot de vorming van kolen, olie en gas hebben geleid. In zekere zin zijn fossiele brandstoffen hiermee een vorm van zonne-energie, miljoenen jaren geleden opgeslagen in plantaardige en dierlijke koolstofverbindingen. De gassen, ook wel broeikasgassen genoemd, die bij de verbranding van fossiele brandstoffen in de lucht komen zijn door de grote hoeveelheid erg schadelijk. Fossiele brandstoffen worden door de mens gedolven en gewonnen als energiebron. Door de extreem lange periode die in de natuur nodig is om van afgestorven biomassa fossiele brandstoffen te vormen, zijn de voorraden hiervan in praktische zin beperkt en zullen ooit te gering en verspreid raken om nog als energiebron te gebruiken. Vooral de laatste decennia wordt deze reserve vele malen sneller opgemaakt dan aangevuld. Door de grote afhankelijkheid van de wereldeconomie van fossiele brandstoffen en het gegeven dat er slechts een beperkt aantal locaties is waar commercieel winbare fossiele brandstofreserves aanwezig zijn, zijn deze reserves bij uitstek onderwerp voor (internationale) machtspolitiek.
4.8.
BROEIKASEFFECT
Door het grootschalige gebruik van fossiele brandstoffen in verbrandingsmotoren van auto's, elektriciteitscentrales en voor verwarming van woningen en kantoren, komt veel kooldioxide vrij. Dit gas komt van nature in de atmosfeer voor en wordt onder meer door alle dieren uitgeademd. In grote hoeveelheden draagt dit gas bij aan het broeikaseffect, waardoor in de toekomst het klimaat van de aarde zou kunnen veranderen. Ook komen er, afhankelijk van het type brandstof en het verbrandingsproces, bij de aanwending van fossiele brandstoffen andere verbrandingsproducten in de lucht zoals roet en fijn stof, maar ook zwavel- en stikstofverbindingen. Dit kan tot luchtvervuiling leiden.
12
Bron: www.wikipedia.org
40
Steenkool Steenkool bestaat uit afzettingen van plantenresten die in het geologisch verleden (de West-Europese steenkool in het carboon), zijn gevormd na langdurig aan hoge druk en warmte zijn blootgesteld, waarbij tamelijk zuivere koolstof en vluchtige verbindingen ontstonden, waarvan de laatste weer grotendeels zijn ontsnapt. De transformatie verloopt met toenemende blootstelling aan druk en temperatuur vanveen via bruinkool naar steenkool en antraciet uiteindelijk naar grafiet. Dat voor dit proces in principe geen lange tijd nodig is, is in diverse experimenten bewezen. Hierbij werd organisch materiaal aan sterke druk onderworpen waarbij zich binnen een paar dagen steenkool vormde. Steenkool is een fossiele brandstof die in grote afzettingen wereldwijd verbreid te vinden is en het is een belangrijke energiebron voor industriële processen en elektriciteitscentrales. Ook wordt het na ontgassing als cokes gebruikt in hoogovens als koolstof- en energiebron bij de productie van ijzer. Voor energieopwekking is het de laatste decennia steeds minder in trek omdat bij de verbranding ervan veel meer kooldioxide, eenbroeikasgas, ontstaat dan bij de verbranding van aardolie of aardgas, en omdat het vaak vrij sterk verontreinigd is met o.a. zwavel waardoor bij de verbranding ook het schadelijke zwaveldioxide als bijproduct ontstaat. Het blijft echter een van de goedkoopste fossiele brandstoffen. In steenkoolafzettingen zijn vaak de afdrukken van de fossiele planten en bomen herkenbaar.
4.9.
THERMO-ELEKTRISCHE CENTRALES
Deze elektrische centrales wekken elektrische stroom op door de verbranding van olie, gas of steenkool. Die laatste, steenkool wordt niet zo veel meer gebruikt in Nederland. Er wordt olie, gas of steenkool verbrand die water opwarmt. Dat water wordt stoom en die stoom drijft een turbine aan die generator(=grote dynamo) aandrijft. Deze wekt een spanning op van ongeveer 14000 volt. In een transformator wordt deze spanning omhoog gebracht naar 110000 volt (=spanning die staat op het Nederlandse elektriciteitsnet). Daarna wordt de stoom gecondenseerd tot water. Dat is natuurlijk jammer van de stoom. Die kan natuurlijk beter gebruikt worden voor bijvoorbeeld het verwarmen van flatgebouwen. Op sommige plaatsen in Europa wordt dat al wel gedaan. Maar in Nederland moet men er nog mee beginnen.
41
4.10.
KERNENERGIE 13
Een kerncentrale werkt voor het grootste gedeelte als iedere "gewone" elektriciteitscentrale. In de elektriciteitscentrale wordt water verhit door een warmtebron. Het water gaat koken en de stoom die ontstaat, wordt in een turbine geleid. Hierin wordt de energie van de stoom omgezet in kinetische energie, ook wel bewegingsenergie genoemd. In de turbine drijft de stoom namelijk schoepenwielen aan die aan een grote draaibare as zitten. De as van de turbine is aangesloten op een grote dynamo. Zulke grote dynamo's noemen we generatoren. De generator zet de kinetische energie om in elektrische energie. Zo wekt men elektrische stroom op, die via het hoogspanningsnet naar de consumenten wordt gebracht. Het bijzondere aan de kerncentrale is dat deze als warmtebron een kernreactor heeft, die de energie uit atoomkernen benut. Deze energie uit de atoomkernen komt tijdens zogenoemde kernreacties vrij. Maar hoe gaat dat nu in zijn werk? Om dat te begrijpen moeten we even door wat natuurkunde. Elementen In de natuur komen 92 elementen voor. Vele daarvan kennen we wel: waterstof, zuurstof, ijzer, nikkel, goud, uranium, enzovoorts. Alle elementen zijn opgebouwd uit atomen. Er zijn dus zeker 92 verschillende atomen. Elk atoom heeft een relatief zware kern, waaromheen lichtere deeltjes cirkelen. Dit zijn de elektronen, die negatief geladen zijn. Wanneer we naar de kern kijken, zien we dat deze bestaat uit twee soorten kerndeeltjes: protonen en neutronen. De protonen zijn positief geladen, de neutronen zijn neutraal. Protonen en neutronen zijn ongeveer even zwaar. Periodiek systeem Alle elementen zijn ondergebracht in een zogenoemd periodiek systeem een soort bevolkingsregister van de elementen. Alle elementen hebben hierin een eigen uniek nummer, het atoomnummer. Het atoomnummer is gelijk aan het aantal protonen in de kern. Het element met de lichtste atomen is waterstof, dat als kern 1 proton heeft, met daarom heen cirkelend 1 elektron. Het heeft het atoomnummer 1. In het periodiek systeem wordt waterstof met de letter H aangeduid. Eén van de zwaarste elementen is uranium, het heeft atoomnummer 92. Uranium is zelfs zwaarder dan lood. In het periodiek systeem wordt uranium met de hoofdletter U aangeduid.
13
Bron: www.kcd.nl
42
Twee soorten uranium Uranium wordt in kernreactoren gebruikt als brandstof. Het woord brandstof is eigenlijk niet geheel correct, want er wordt niet echt iets verbrand zoals dat bij gasgestookte centrales wel gebeurt. Uranium, zoals dat in de natuur wordt aangetroffen, is een mengsel van twee soorten uranium. Deze verschillen van elkaar qua gewicht. Ze hebben wel hetzelfde aantal protonen in de kern en dus hetzelfde atoomnummer (92), maar ze verschillen in het aantal neutronen. De ene soort heeft 143 neutronen, de andere heeft er 146. Wanneer we het aantal protonen bij het aantal neutronen optellen krijgen we de massa van de kern, de atoommassa genoemd. Bij de ene soort is die dus: 92 + 143 = 235. Bij de zwaardere soort is die atoommassa 92 + 146 = 238. Om de soorten uranium te kunnen onderscheiden spreken we van U-235 en U-238. Kernsplijtingsproces en kettingreactie Voor het kernsplijtingsproces is vooral U-235 van belang. Dit is splijtbaar, in tegenstelling tot U-238. Voor het proces moeten we de kern van U-235 voorstellen als een bolletje opgebouwd uit protonen en neutronen (zie hiernaast). Wanneer we van buiten een neutron in de kern schieten, valt de kern in twee brokstukken uiteen: kernen van nieuwe atomen. Dit zijn de zogenoemde splijtingsproducten. Bovendien komen er 2 tot 3 nieuwe neutronen vrij, die ook weer kernsplijtingsprocessen kunnen starten. Van de gemiddeld 2,5 neutronen die bij splijting vrijkomen, wordt gemiddeld 1,5 neutron geabsorbeerd door niet-splijtbare materialen die zich in de buurt van de kernreacties bevinden. Er blijft gelukkig minimaal 1 neutron over om weer een ander U-235 kern te splijten. Ook daarbij blijft weer een neutron over, zodat gesproken kan worden over een kettingreactie. Energie uit de atoomkernen Wanneer we de brokstukken en de neutronen zouden wegen, zouden we merken dat ze te samen lichter zijn dan de uraniumkern waarmee we begonnen zijn. Er is dus massa verdwenen! Sinds de beroemde natuurkundige Einstein weten we dat materie (massa) geheel omgezet kan worden in energie. Dat is precies wat hier gebeurt: kernenergie ontstaat uit het omzetten van kernmassa in energie.
43
4.11.
KERNFUSIE 14
Kernfusie is het samensmelten van de kernen van verschillende atomen, waarbij een ander, zwaarder, d.w.z. verderop in het periodiek systeem gelegen element wordt gevormd. Wanneer atomen van lichte elementen zoals waterstof samensmelten, wordt hierbij iets van de massa omgezet in energie, in het geval van waterstof ongeveer 0,67%. Het fuseren van zwaardere atomen kost daarentegen juist energie. De overgang tussen 'licht' en 'zwaar' ligt in deze context bij het element ijzer. Voordat in 1938 de Duitse fysicus Hans Bethe het idee opperde dat de zon en de sterren hun energie opwekken door kernfusie, was het een raadsel waar al die energie vandaan kwam; alle in die tijd bekende chemische reacties leverden daarvoor veel te weinig op. De zon zet per seconde 600 miljoen ton waterstof om in 596 miljoen ton helium. Het verschil in de massa, vier miljoen ton, is in energie omgezet, waarbij de beroemde formule van Albert Einstein, E = mc², geldt. Kernfusie is ook de energiebron van een waterstofbom, die vele malen krachtiger bleek dan de in de jaren veertig ontwikkelde atoomsplitsingsbom. Kernfusie is geen kettingreactie; er komen geen deeltjes bij vrij die een nieuwe fusie kunnen veroorzaken. Het proces kan slechts aan de gang gehouden worden onder extreem hoge temperatuur en druk, zoals die rond het middelpunt van een s ter heersen. Kernfusie laat, in tegenstelling tot kernsplijting, niet noodzakelijkerwijs radioactieve materialen achter als afval. Daarom proberen wetenschappers kernfusie op aarde te ontwikkelen als schone en veilige energiebron. Het vat waarbinnen de reactie plaatsvindt kan echter door bestraling wel radioactief worden. Reactie Bij de kernfusie die voor gebruik in fusiereactoren toegepast wordt, worden een deuteriumkern (waterstof met 1 neutron) en een tritiumkern (waterstof met 2 neutronen) omgezet in een heliumkern, energie, en een neutron. Om kernen te laten samensmelten is er een grote kinetische energie nodig om de kernen bij elkaar te brengen, die al van hun elektronenschillen ontdaan moeten zijn. Een gas dat bestaat uit positief geladen atoomkernen en negatieve vrije elektronen is een plasma, dat wel de vierde aggregatietoestand genoemd wordt. Pas wanneer de kernen dicht genoeg bij elkaar komen krijgt de aantrekkende sterke kernkracht er vat op en kan de afstotende kracht tussen positieve kernladingen tenietgedaan worden en vindt er fusie plaats. Atoomkernen hebben in principe voldoende snelheid bij ca. 15 miljoen graden Celsius. Voor een acceptabele fusieopbrengst moet de temperatuur echter nog ongeveer tien keer hoger liggen, ca 150 miljoen graden Celsius. Om de atomen onder aardse omstandigheden zo heet te krijgen dat ze een plasma worden, wordt er vaak een elektrische stroom door het gas gestuurd of worden de atoomkernen bestraald met microgolfstraling.
14
Bron: www.wikipedia.org
44
Wetenschappelijk onderzoek Het doel van het internationale fusieonderzoek is het realiseren van een prototype fusie-energiecentrale die voldoet aan de eisen die de maatschappij daaraan stelt: veilig, betrouwbaar, ruim voorradige brandstof, minimale milieubelasting en economisch rendabel. In het laatste decennium is er belangrijke wetenschappelijke en technische vooruitgang geboekt in het fusieonderzoek. Het grote probleem is altijd geweest hoe de reactie 'op te sluiten'. Bij de meeste experimentele installaties wordt daarbij het hiervoor genoemde principe van magnetische opsluiting gebruikt. De implementatie hiervan is technisch een grote uitdaging. In 1979 werd in Groot-Brittannië begonnen met de bouw van de Joint European Torus (JET) en in 1983 werd deze in bedrijf genomen. De JET was de eerste tokamak ter wereld waarin met de echte fusiebrandstof, deuterium en tritium, gewerkt werd. In deze centrale is het gelukt om 16 megawatt aan vermogen op te wekken, maar om zover te komen was 25 megawatt nodig. Hoewel er dus een negatieve netto energieproductie was, is de JET wel nog steeds wereldrecordhouder opwekking fusie-energie. Sinds 2006 werkt de fusie-gemeenschap aan een groot internationaal fusie-experiment, de ITER. ITER staat voor International Thermonuclear Experimental Reactor, en is een project tussen Europa, Rusland, de VS, Japan, China, India en Zuid-Korea. ITER, die naar verwachting rond 2018 in bedrijf komt, moet aantonen dat fusie op aarde mogelijk is. ITER zal 500 megawatt produceren, tien maal meer dan nodig is om de reactie op gang te brengen. De reactor wordt in Cadarache in Zuid-Frankrijk gebouwd. Een aantal wetenschappers doet onderzoek naar koude kernfusie, kernfusie bij kamertemperatuur. Tot nu toe blijken hun pogingen niet reproduceerbaar, en deze lijn van onderzoek wordt weinig serieus genomen. Er zijn claims van Pons en Fleischmann geweest, en claims van kernreacties bij sonoluminescentieproeven in gedeutereerd aceton, waarbij minieme belletjes in een vloeistof krachtig collaberen. Beide zijn onbewezen. In Nederland werkt het FOM-instituut voor Plasmafysica Rijnhuizen, te Nieuwegein, aan kernfusie. In België wordt fusieonderzoek gedaan bij het Laboratorium voor Plasmafysica van de Koninklijke Militaire School te Brussel.
45
5.
ADDITIONELE INFORMATIE OVER ENERGIE EN ELEARNING
Thema Energiebeleid
Informatie
Ondernemen van actie t.a.v.
Klimaatverandering volgens wikipedia
klimaatverandering
Klimaatverandering en politiek Informatie van Rijksoverheid Klimaatportaal (initiatief van o.a. Rijksoverheid, TNO, ECN)
Meer concurrentie in gebruik van energie en
Ministerie van economische zaken, landbouw en innovatie
Energie besparen in competitieverband
Alles over milieu en energie in het dagelijks leven
Alles over milieu en energie in het dagelijks leven
dus ook gebruik van (energie) bronnen Minder afhankelijk zijn van de huidige traditionele energiebronnen en structuren in
Ministerie van economische zaken, landbouw en innovatie
onze samenleving (voornamelijk natuurlijke hulpbronnen zoals aardolie en aardgas; bereid de samenleving zich voor het einde van fossiele brandstoffen
Het streven naar een samenleving gebaseerd op balans tussen duurzaamheid en welzijn.
Ministerie van economische zaken, landbouw en innovatie
46
Energie & Samenleving
Informatie
1.Welvaart/welzijn
Premies en subsidies, Openbaar Vervoer, fiscale voordelen,
Subsidies
regelgeving en specifieke wetten, enz.
Wetten
Invloed op het gedrag van energieverbruik
Rantsoenen
Energiebesparing en beleid
In het dagelijks leven
2. Energiebesparing & efficiënt beleid/ gedrag
3. Maatschappelijke acceptatie
Energiebeleid
Maatschappelijke acceptatie over vervuiling
“Niet in mijn achtertuin syndroom” “Not in my back yard”: NIMBY
47
Energie & Zekerheid
Informatie Oliebronnen Nederland; Landen met oliereserves
1. Import/export
Internationaal gasbeleid
Garantie voor levering energie 2.Leverings-garantie Alles over milieu en energie in het dagelijks leven
Informatie NOS journaal
3. Natuurlijke hulpbronnen Informatie over duurzame energie
4. Geopolitiek
Internationaal energiebeleid Energievraagstuk: wereldwijd Russisch gas conflict Eu en Rusland
5. Energie opslag
Nederlands onderzoeksplatform NODE
Technologieen voor energieopslag
6. Kosten
Informatie over energieprijzen
7.Elektricitietsnetwerk
Transport elektriciteit
Hoogspanning
Hoogspanningsmasten
Lichtnet
48
8. Gasnetwerk
Gasnetwerk in Nederland “Door de jarenlange ervaring, kennis en kunde, de uitstekende ligging, de gasopslagmogelijkheden en het uitgebreide gasnetwerk heeft Nederland de potentie en ambitie om gasknooppunt (gasrotonde) van Noordwest-Europa te worden.”
9. Energie democratisering
Democratisering energiemarkt Nieuwe NUTS Duurzame globalisering
49
Energie en economie
Informatie
1. Economische investering
Informatie over ecologisch en economisch inzicht Energie-investerings-aftrek Overstap naar meer duurzame energie en efficiënter energiegebruik Energie-economie is een
2. Prestaties
breed wetenschappelijke onderwerp m.b.t. de levering en het
Extra informatie over economisch milieu De economie van energie
gebruik van energie in de samenleving 3. Budget
Budgetneutraal energie te besparen
Energie besparen
Energielabel 4. Onderhoudskosten
50
Energie en economie
Informatie
1. Natuurlijke bronnen
Alles over milieu en energie in het dagelijks leven
2. Milieu
Alles over milieu en energie in het dagelijks leven
3. Levensstandaard
Door groei levenstandaard wereldwijd stijgt vraag naar energie
4. Broeikaseffecten
Informatie over broeikaseffecten
5. Gezondheid
Onderzoek energie en gezondheid
6. Vervuiling
Alles over milieu en energie in het dagelijks leven
51
Hernieuwbare energie
Informatie
1. Windenergie
Informatie over windenergie Land
Elektriciteitsproductie windenergie (GWh, maart 2011)
Spanje
42,976
water te verpompen. Tegenwoordig wordt het woord windenergie
Duitsland
35,500
vooral gebruikt voor de elektrische energie die met een windturbine
GrootBrittannië
11,440
Frankrijk
9,600
Portugal
8,852
Denemarken
7,808
Nederland
3,972
“Vroeger werd windenergie met windmolens direct omgezet in mechanische arbeid, bijvoorbeeld om graan te malen tot meel of om
uit de wind gewonnen wordt.” “Windmolens kunnen vogels doden, scheepvaart hinderen, geluidsen schaduwhinder geven voor de omwonenden, het microklimaat verstoren, en het landschap ontsieren.”
2. Zonnewarmte
Informatie over zonnewarmte
3. Zonne-energie
Informatie over zonne-energie
4. Geothermische energie
Informatie over geothermische energie Aardwarmte of geothermische energie is de energie die zich bevindt in de diep in de aarde gelegen warmtebronnen.
Aardwarmte
52
5. Biomassa
Informatie over biomassa Energie uit biomassa wordt opgewekt door verbranding, vergassing of vergisting van organische materialen, zoals hout, gft-afval, maar ook plantaardige olie, mest en (delen van) speciaal geteelde gewassen.
6. Waterkracht
Alles over milieu en energie in het dagelijks leven
53
Energiebesparing & doeltreffendheid 1. Aanzetten apparaten en systemen
Informatie Verbruik energie in de industrie
Grote stroomverbruikers in huis
(industrie / huishoudens) Bespaartips
2. Transport (industrie/huis-houding)
Informatie over transport van energie
3. Warmte/koeling (industrie/huishouding)
Een gezamenlijk restwarmte/koudenet
Koude uit (rest)wamte
Informatie over energiebesparing 4. Verlichting (industrie/huishouding)
Informatie over energiebesparing in midden en kleinbedrijf
Energie besparen thuis Thuis besparen
5.Warmtekrachtkoppeling
Informatie over warmtekrachtkoppeling 1 Warmtekrachtkoppeling 2
Een oude manier van warmtekrachtkoppeling: stadverwarming
6. Gebruik van bronnen
Minder gebruik van de middelen betekent minder gebruik van energie (bijvoorbeeld minder water betekent minder pompen, minder papier betekent minder productie ervan)
Energiebronnen Energielabel woningen
54
Energietransitie
Informatie
1. Duurzaam transport
Informatie over energy efficiency in transport (Engels)
Duurzaam transport, wat is dat?
Transportefficiëntie
Energielabel auto’s
Olie elektriciteitsproductie op basis van planten: op basis van
Overzicht duurzame energie mogelijkheden
2.Duurzame elektriciteit
biomassa, windenergie, enz. 3. Broeikaseffecten verminderen
Informatie over broeikaseffecten
Verminderen Aanpak klimaatverandering
4. Energieopslag
Informatie over energieopslag technieken Nederlands onderzoeksplatform NODE
5. Energie veiligheid
Energieveiligheid in het Westen
Veiligheid omtrent energie
55
eLearning
Informatie
1. eLearning
2. Serious gaming
eLearning tips
http://en.wikipedia.org/wiki/Serious_game
