Energie Opwekking
Naam: Niek Löke & Lia de Vries
Inhoud - Waarom men meer bezig is met duurzame energie - Verschillende soorten van energie opwekken * kerncentrale * kolencentrale * zonne-energie + geschiedenis zonnepanelen * windenergie * waterenergie * warmte-energie - Bezuinigingen - Projecten - Stelling - Meningen - Conclusie - Bronnen
blz. 3 blz. 3,4 blz. 5,6 blz. 7,8,9 blz. 10,11 blz. 12,13,14 blz. 15,16 blz. 17 blz. 18 t/m 23 blz. 24 blz. 24 blz. 24 blz. 25
2
Waarom is men meer bezig met duurzame energie Op dit moment leven er meer dan 7 biljoen mensen op de wereld, en dat aantal groeit nog altijd heel erg snel. Een groot deel van deze mensen heeft toegang tot elektriciteit, warm water, gasfornuis, een auto, etc. Dit kost allemaal heel veel energie en die energie moet ergens vandaan komen. Op dit moment wordt een groot deel van deze energie aangeleverd doormiddel van fossiele brandstoffen. Deze fossiele brandstoffen zijn ontstaan uit plantaardige en dierlijke resten die miljoenen jaren onaangetast bleven. Het probleem met deze vorm van energiewinning is dat het niet oneindig is. Uiteindelijk zal deze energiebron op zijn, en met zoveel mensen op de wereld gaat dat ook heel erg snel. Ook zijn deze fossiele brandstoffen slecht voor de aarde, als deze verbrandt wordt dan komt er Co2 in de lucht wat in over mate giftig kan zijn en het broeikaseffect versneld. Heel veel onderzoekers zijn daarom bezig om alternatieven hiervoor te vinden. Er zijn al heel veel alternatieven (zoals zonne-energie, windenergie en waterenergie), maar deze wekken niet zo goedkoop energie op als fossiele brandstoffen. Daarom zijn ze bezig om deze methodes te verbeteren en efficiënter te maken, waardoor de uitstoot van Co2 tegen gegaan kan worden.
Kerncentrale Een kerncentrale is een elektriciteitscentrale die elektriciteit opwekt met behulp van kernsplijting in een of meer kernreactoren. Kernsplijting Kernsplijting is het belangrijkste gedeelte van een kerncentrale. Zoals het woord al zegt word de kern van een atoom letterlijk gespleten waardoor een aantal neutronen ontsnappen. De zogenaamde brandstof hiervoor is voornamelijk uranium en daarmee bedoelen we de isotoop uranium-235 en uranium-238, waarbij uranium-235 het belangrijkste element is. Hierbij is uranium-235 wel splijtbaar en uranium-238 niet splijtbaar. Voordat je uranium-235 krijgt, moet je eerst wat doen met het uranium, dit proces heet het verrijken van uranium. In natuurlijk uranium komt slechts 0,7% uranium-235 voor, terwijl de meeste kerncentrales minimaal 3% nodig hebben voor het kernsplijting proces. Het verrijken van uranium is essentieel voor het opgang brengen van kernsplijting. Dit verrijkte uranium ( ongeveer 95% het niet splijtbare uranium-238 en ongeveer 5% het wel splijtbare uranium-235) wordt in een splijtstofstaaf gestopt. Hier start het proces. Zodra een neutron geabsorbeerd word door een uranium-235 atoom waarna het atoom splijt in verschillende stukjes, waardoor er veel warmte ontstaat. Ook komt er kernafval vrij en nog meer neutronen. Zodra een neutron het niet splijtbare uranium-238 raakt splijt het dus niet, maar het veranderd in een ander atoom, namelijk plutonium, wat wel splijtbaar is. Zodra plutonium nog een keer geraakt word door een neutron splijt dit wel, waardoor er weer warmte, kernafval en meer neutronen vrij komen. Dit veroorzaakt een kettingreactie, wat ongeveer 4 jaar duurt. Na die 4 jaar is er niet alleen maar uranium-238 (95%) en uranium-235 (5%) maar zijn er stoffen
3
bijgekomen. Na deze 4 jaar is er ongeveer nog 93% uranium-238, 1% uranium-235, 1% plutonium en 5% kernafval.
Opwekking De bedoeling van de kerncentrale is natuurlijk om energie op te wekken, namelijk kernenergie. Zoals hierboven gezegd is, zodra er een kernsplijting optreedt ontstaat er heel veel warmte. De reden hiervoor kan je herleiden naar de belangrijke formule van Albert Einstein, namelijk: E=mc², waarbij E voor energie staat, m voor massa en c de lichtsnelheid. De reden dat er zoveel energie (warmte) ontstaat is doordat de lichtsnelheid in het kwadraat een heel hoog getal is en als de massa ook maar een beetje veranderd, de energie ook drastisch moet veranderen. Al deze energie is warmte energie. Dit gebruiken ze daarna om water op te warmen in heel erg grote basins, waarna ze de stoom opvangen waar elektriciteit van gemaakt word. Voordelen * Geen Co2 uitstoot, er komen bij de opwekking van kernenergie geen slechte stoffen in de lucht. * Het is een heel efficient productie process: 1 kilo kolen produceert 3 kilowattuur stroom; 1 kilo uranium 40.000 kilowattuur. * Het brandstof uranium is vrij goedkoop en er is heel veel van. * De opwekking van kernenergie maakt landen minder afhankelijk van andere landen zoals de landen in het midden-oosten. Nadelen * Het opwekken van kernenergie is vrij veilig, maar zodra het fout gaat is het ook een heel erg grote ramp: zoals Tjernobiel * Het radioactief afval blijft nog voor duizenden of zelfs miljoenen jaren radioactief. * De radioactieve straling kan gevaarlijk zijn voor mensen die daar werken en eromheen wonen.
4
Kolencentrale Een kolencentrale is een elektriciteitscentrale die met steenkool wordt gestookt. Vanwege de hoge uitstoot van CO2, worden kolencentrales als de meest milieuschadelijke vorm van energieopwekking beschouwd. Werking Voordat de kolen gebruikt worden wordt eerst biomassa toegevoegd. De toevoeging van biomassa bespaart kolen en beperkt de uitstoot van de kolencentrale, dit is alleen niet een hoog procent. Nadat de kolen zijn aangekomen in de centrale wordt het in een vuurhaard gestopt. Hier word het verhit tot graden van ongeveer 540 graden. In deze vuurhaard loopt een buis met water door, wat door die hitte in stoom veranderd. Deze stoom gaat dan op hoge druk door de pijp in en drijft dan de turbine aan, waar de generator aan vast zit. Nadat de stoom door de turbine is gegaan wordt het weer gekoeld door de condensator waarna de cirkel weer opnieuw begint. Bij de verbranding komen verschillende soorten afvalstoffen vrij die door verschillende filters gaan voordat ze naar buiten gaan. De stoffen gaan eerst door een katalysator en daarna rookgasontzwavelingsinstallatie, waardoor een groot deel van de gevaarlijke stoffen uit de gassen verdwijnen. Alleen het CO2 kan nog niet gefilterd worden dus dat gaat met de rook naar buiten. Dat is waarom de kolencentrale als meeste milieuschadelijke vorm van energieopwekking word beschouwd.
5
Voordelen * Steenkool is vrij goedkoop * Steenkool is goed beschikbaar * De technologie voor het inzetten van steenkool voor energieopwekking is veel ontwikkeld (in zowel uitstoot als energieopwekking) Nadelen * Bij de verbranding van steenkool ontstaat koolstofdioxide (CO2), water, stikstofoxide (NOx) en zwaveloxide (SO2). Koolstofdioxide wordt verantwoordelijk gehouden voor een deel van de opwarming van de aarde (het broeikaseffect). Zwaveldioxide reageert in de atmosfeer tot zwavelzuur, wat de zure regen tot gevolg heeft. * Bij de verbranding van steenkool komt as vrij, wat vol zit met milieuverontreinigende stoffen * Het werken in een steenkoolmijn is gevaarlijk en kost heel veel mensen het leven.
6
Zonne-energie Er zijn 2 manieren/technieken om zonlicht om te zetten in energie. Zonnecollectoren (of zonneboilers) en zonnepanelen. Als particulier krijg je geen subsidie meer voor zonnepanelen. Particulieren kunnen geen subsidie meer aanvragen voor de aanschaf van zonnepanelen. Het subsidiebudget voor 2012 en 2013 is op. Zonnecollectoren (of zonneboilers) Een zonnecollector gebruikt de energie van de zon om water te verwarmen dat gebruikt wordt in de keuken of de badkamer. Een zonneboiler is een aanvullend systeem op de verwarmingsketel. Een zonneboiler verwarmt je water via zonnecollectoren op het dak. De zon verwarmt de vloeistof die door de zonnecollector stroomt. De vloeistof kan daardoor een temperatuur van 90 graden bereiken. De vloeistof uit de collector stroomt via leidingen naar het voorraadvat, waar het zijn warmte afgeeft aan het leidingwater dat in het vat zit. Als u warm water nodig heeft, dan stroomt het warme water vanuit het voorraadvat naar het tappunt.
Zonnepanelen Zonnepanelen(pv-panelen) zetten het zonlicht om in elektriciteit(zonnestroom). Het is een gemakkelijk toepasbare en milieuvriendelijke techniek om elektriciteit op te wekken. Teveel opgewekte elektriciteit kan eenvoudig aan het elektriciteitsnet worden geleverd. Ook zijn er steeds meer producten op de markt waarbij zonnecellen geïntegreerd worden in bouwmaterialen, zoals dakbedekking, gevelpanelen of dakpannen. Wanner een aantal zonnepanelen naast elkaar geplaatst worden, heet dat een zonnepaneelsysteem ofwel een PV-systeem.
7
Geschiedenis zonnepanelen Het ontstaan van een zonnepaneel begon in 1839 in Frankrijk. Antione César Becquerel, een Franse fysicus, ontdekte het fotovoltaïsche effect en dat was het begin van een groot succes. Toen hij bezig was met een experiment rond een elektrolytische cel, ontdekte hij dat licht kon zorgen voor meer opwekking van elektriciteit. In 1883 werd de eerste zonnecel gebouwd. Hiervoor werd selenium en een beetje goud gebruikt. Tussen 1883 en 1941 werd er ontzettend veel geëxperimenteerd door wetenschappers en uitvinders. Ook Albert Einstein heeft onderzoek naar het foto-elektrische effect gedaan. Later kreeg hij hier de Nobelprijs voor fysica voor. William Beiley vond de eerste zonnecollector met koperen spiralen uit. In 1941 werd door Russel Ohl een patent genomen op de zonnecel. Later werd de zonnecel verbeterd door andere wetenschappers. De eerste echte zonnepanelen werden gebruikt door de NASA om satellieten te laten werken. Om energie op te wekken in de ruimte, waren zonnepanelen uitstekend. Vervolgens kwamen de zonnepanelen ook voor particulieren op de markt. Deze waren heel exclusief en dus ook heel duur. De prijs van zonnepanelen daalde in de jaren 70 door een energiecrisis. Nu, tegenwoordig, zijn zonnepanelen heel populair en kosten ze helemaal niet meer zoveel. Ze kosten nu slecht een klein beetje meer als gewone energie. Doorheen de jaren zijn zonnepanelen onmisbaar geworden. Het begon allemaal met 1 zonnecel en het is geëvalueerd tot duizenden zonnepanelen. De oorzaken van het populairder worden is de prijsdaling, de subsidies die de overheid toekent, het milieuvriendelijke aspect, het duurzaam omgaan met energie, enz. Volgens onderzoekers en wetenschappers is het hoogtepunt van zonnepanelen nog niet bereikt en mogen we dus nog veel verwachten. De prijs zal steeds dalen tot het evenveel kost dan gewone energie. Ook voor bedrijven stijgt het opbrengstpercentage. In 1980 was er een opbrengt van 20%, 20 jaar later in 2000 werd dit 24% en slechts 7 jaar later werd er een stijging van 28% genoteerd. Voordelen zonnepanelen - Een lagere energierekening. Zodra de panelen zijn aangesloten gaat je energierekening direct omlaag. - Goed voor het milieu. Het is een duurzame manier van energie opwekken zonder dat er schadelijke stoffen kunnen vrijkomen. - Ze kunnen de waarde van je huis verhogen. Omdat je huis dan aan de hogere ijzen van de woningmarkt voldoet. - de kosten die je besteedt om een zonnepaneel aan te schaffen verdien je snel terug. Doordat de zonnepanelen ook steeds goedkoper verkrijgbaar zijn. - Je bent minder afhankelijk van de energiebedrijven omdat je jou eigen stroom opwekt. Nadelen zonnepanelen - Zonnepanelen zijn duur om aan te schaffen. - Zonnepanelen kunnen snel kapot gaan, dat hangt ook van de kwaliteit af waar je voor betaald.
8
- Zonnepanelen zijn moeilijk om te installeren, dus daarvoor zou je een installatie bedrijf moeten inhuren. - De zonnepanelen kunnen je huis minder mooi maken, maar dat heeft meer met je eigen smaak te maken. - Zonnepanelen moeten op een goede plek staan in de juiste graden hoek.
9
Windenergie Windenergie kan zoal op land als zee worden opgewekt. Windenergie houdt in dat je energie opwekt doormiddel van een windmolen. Nederland is heel erg bezig om veel energie nu uit de wint te halen, ze willen van nu 2000 MW naar 6000 MW. Hoe werkt een windmolen Een windturbine zet de stromingsenergie van de lucht om in elektrische energie. De windturbine bestaat uit de volgende dingen: Meestal drie wieken dat samen de rotor heet. De gordel, waarin zich de as, een tandwielkast en een grote generator bevinden. De grote mast, waar onderin een bedieningscomputer en hoofdschakelaar zit. Daarvandaan stroomt het via een kabel naar het elektriciteitsnet. Dus doordat de wind de rotor laat draaien gaat alles in gang. Kleine windmolens Voor de particulier is er een kleine windmolen ontworpen. Die zijn niet groter dan 15 meter. Zo’n windmolen heeft een relatief klein vermogen, dus zal hij niet veel opleveren. Het is bedoelt voor in de buurt van of in stedelijke gebieden, zoals op daken gebouwen.
10
Voordelen windenergie - Het is een milieu vriendelijke manier van energieopwekking. Er worden geen schadelijke stoffen uitgestoten. - Het is een duurzame manier omdat wind nooit op zal gaan. - Windmolen kun je in principe overal wel plaatsen, omdat het overal wel waait. - Het is erg makkelijk om de energie van de wind om te zetten naar elektriciteit. - Een windmolen is vrij makkelijk om te plaatsen. Het is wel groot maar het staat meestal vrij snel. - Boeren die niet meer voldoende kunnen verdienen met de akkerbouw of veeteelt, kunnen hun land beschikbaar stellen om windmolens op te plaatsen. Nadelen windenergie - Windmolens zijn nogal groot daardoor kunnen ze een vervuiling zijn voor een landschap. (horizonvervuiling) - Een windmolen maakt ook aardig wat geluid wat best hinderlijk kan zijn als het in de buurt is van je huis. - Vogels kunnen slachtoffer worden van de wieken van de windmolen doordat ze daardoor worden geraakt. - Een windmolen word gemaakt door kunststof en staal. Het maken van deze onderdelen heeft natuurlijk vervuiling tot gevolg. - De aanschaf van een windmolen is duur. - De hoeveelheid windenergie is niet constant, daardoor weet je niet waar je aan toe bent.
11
Waterenergie Waterenergie wordt ui het stromend water gehaald. Dus dat is vooral uit landen met bergen en stromende rivieren. Ze zijn veel bezig met het ontwikkelen van nieuwe ideeën voor energie opwekking van water. Hoe produceer je energie uit water Water loopt altijd van boven naar beneden. Hoe harder het water stroomt hoe meer energie eruit gehaald kan worden. Er is een waterkrachtcentrale nodig om energie uit stromend water te halen. Het is een soort watermolen die door het stromend water een turbine laat draaien. Een generator zet deze draaibeweging om in elektriciteit. De turbine in een waterkrachtcentrale is eigenlijk een vergrote dynamo van een fiets. Dit is een erg duurzame manier van energie-opwekken, want water raakt nooit op. Er zijn ook nog 3 andere, iets minder bekende manieren. Dat zijn Eb-Vloed, Waterkracht en riviercentrale. Maar die manieren zijn nog niet helemaal door ontwikkelt. Het zijn nu nog meer ideeën dan dat het al in werking is. Eb-Vloed Eb-Vloed houdt in dat je energie opwekt door middel van het eb en vloed verschil. Het principe is wel simpel, je hebt een grote bak in het water, daar stroomt steeds water in en uit. In de wanden van de bak zitten soort turbines die zorgen dat het stroom kan worden opgewekt.
Waterkracht Het idee is om soort en met windmolens in de zee te zetten. Door het stromende water zullen de wieken gaan draaien. Dit idee is wel al verder ontwikkeld alleen omdat het duur is, en het gebied zal verstoren nog niet in gebruik.
Riviercentrale Bij dit idee draait het vooral om hoeveelheid water en niet om de snelheid. Doordat de centrale achter de dijk van de rivier ligt, en dus iets lager, zal het water, voor een gedeelte, naar de centrale stromen. In de centrale wordt vervolgens met behulp van een speciale turbine energie opgewekt.
12
The grand Coulee Dam De Grand Coulee Dam is een waterkracht-stuwdam aan de rivier de Columbia in Washington. Het is gebouwd door de industrieel Henry J. Kaiser. Het is een van de meest beroemde dammen in de Verenigde Staten samen met de Hoover Dam. De omvang van de dam is moeilijk te bevatten. De dam is zo’n anderhalve kilometer lang en de hoogte is 168 meter. Het is het grootste betonnen dam in Noord-Amerika, en het grootste betonnen bouwwerk in de Verenigde Staten (9.155.942 m³). Er zitten vier krachtinstallaties met 33 generatoren in die samen 6809 MW aan capaciteit leveren. Ze leveren 21 terawattuur per jaar. Er zit de grootste hydro-elektrische generator in van de Verenigde Staten en de op twee na grootste van de Wereld.
Drieklovendam De Chinese Drieklovendam in de Jangtsekiang is ’s wereld grootste waterkrachtcentrale en dam. De constructie begon in 1994 en de stuwdam was in 2006 voltooid. De centrale telt 26 generatoren waarvan op 10 juli 2003 de eerste in dienst is gesteld. De dam telt 32 turbines. Het totale vermogen wordt 18 GW, en zal 85 terawattuur per jaar produceren. Dat is een hoop meer dan de Grand Coulee dam in de Verenigde Staten. De dam zelf is 2,3 kilometer lang en 185 meter boven zeeniveau. Het hoogste niveau van de stuwmeer is 175 meter boven zeeniveau, terwijl dan aan de andere kant het water 110 meter lager staat.
13
Voordelen waterenergie - Het is een milieuvriendelijke manier van energie opwekken, je hebt geen last van uitstoot. - Het is een duurzame manier omdat water nooit op zal raken. - de waterkrachtcentrale hebben een lange levensduur daardoor is het in verhouding niet duur om te maken. - Ze kunnen eventuele overstromen tegengaan, omdat het soort stuwdammenzijn waar die turbine in zitten. Nadelen waterenergie - Vissen hebben geen kans meer om stroomopwaarts voorbij een dam te komen, waar vaak de broedplaatsen liggen. - Vissen worden gedood als ze door de turbine gaan. - Natuur gaat verloren doordat er een dam word gebouwd. De centrale kunnen heel groot zijn.
14
Warmte energie Aardwarmte Bij aardwarmte wordt vanuit grote diepte warm water opgepompt. Bij aardwarmte (geothermie) wordt vanuit grote diepte, minimaal 500 meter, warm water opgepompt. Er worden 2 putten geboord: 1 om warm water omhoog te pompen en 1 om het afgekoelde water weer terug in de grond te pompen. Op die manier kan warm water uit de diepe ondergrond worden gebruikt voor het verwarmen van bijvoorbeeld kassen en huizen. Op dit moment zijn er 9 aardwarmteprojecten in Nederland. Onder andere een bij een tuinbouwbedrijf in Pijnacker. Hier worden sinds begin 2011 4 hectaren kamerplanten verwarmd met aardwarmte. Het tuinbouwbedrijf is het eerste bedrijf in Nederland dat de aardwarmte ook aan anderen levert. Zo delen een zwembad, een school, een sportcentrum en andere kwekers mee in het warme water. Dit is weer een zeer duurzame manier van energieopwekking. Voordelen - Aardwarmte is energiebesparend. 1 kW elektriciteit wordt met aardwarmte 5 kW warmte. - Aardwarmte is een duurzame belegging met een goed rendement wat naar de toekomst toe zal groeien. - Er is geen aardgas aansluiting meer nodig. Bij nieuwbouw resulteert dit in een besparing op aansluitkosten en op de kosten voor vastrecht. - Een warmtepomp systeem verhoogd de waarde van een woning of gebouw, omdat het als onroerend goed wordt gewaardeerd. Waardestijging! Door gebruik te maken van aardwarmte wordt de uiteindelijke waardering in energielabel hoger. - Een bronsysteem is zeer energiebesparend voor koeling in de zomer, het vervangt airconditioning. - Aardwarmte heeft verreweg de laagste woonlasten t.o.v. alle andere verwarming systemen, ook al zou een hoog rendement CV ketel een rendement van 100% zou hebben. - De energieprijs van elektriciteit stijgt minder snel dan die van aardgas. Hierdoor meer voordeel in de toekomst. - Warmtepompen worden voor particuliere woningen gesubsidieerd. Veel gemeenten geven rente subsidie voor aardwarmte. Nadelen - De aanschafkosten zijn redelijk hoog. - Bij bestaande woningen zal bij renovatie indien nodig extra isolatie nodig zijn (ook bij aardgas). In de toekomst ook noodzakelijk bij verkoop (i.v.m. energielabel). - Het is een relatief traag systeem (vanwege lage temperaturen en gebruik van vloerverwarming). Gas heeft hetzelfde nadeel. - Warmtepompen renderen het best in nieuwbouw projecten. Bestaande gebouwen hebben in de regel te maken met meerkosten. - De ruimte om het gebouw moet voldoende groot zijn om een bronsysteem te kunnen plaatsen.
15
- Alleen een lage temperatuur afgifte systeem is geschikt voor passieve koeling in de zomer. Warmte uit de lucht Je kunt warmte uit de lucht halen doormiddel van een warmtepomp. Zelfs als het buiten erg koud is, kun je nog steeds energie van buiten gebruiken om je huis te verwarmen. Dat doe je dan doormiddel van een warmtepomp. Deze pomp onttrekt de aanwezige warmte uit de buitenlucht ( de lucht buiten wordt kouder) en pompt die in je huis. Natuurlijk kun je in de zomer de pomp gebruiken om je huis te koelen. De werking van een warmtepomp is vergelijkbaar met die van een koelkast. Als gas in elkaar gedrukt wordt stijgt de temperatuur. Als het gas vervolgens weer terug naar het oude volume gebracht wordt, dan neemt de temperatuur weer af tot de oude temperatuur. Een warmtepomp perst de buitenlucht, waardoor deze warmer wordt dan de temperatuur in je woning. Lucht uit je woning of het water uit je verwarmingssysteem wordt langs de warme warmtepomp geleid en wordt daardoor verwarmd. Warmte en kou uit de buitenlucht is gratis, dus je bespaart enorm op je energiekosten, en het is natuurlijk ook een duurzame manier. Subsidie De overheid geeft subsidie op de aanschaf van de warmtepomp. De aanschaf van een warmtesysteem is vrij prijzig en hangt van je leefsituatie af of je nou meer warmte stookt of niet. De overheid geeft maximaal 1.000 euro voor luchtverwarmde warmtepompen. De subsidie geldt echter alleen voor bestaande woningen die voor 1 januari 2008 zijn opgeleverd. Verwaarloosde warmte energie op nieuw gebruiken De zeer grote hoeveelheid verwaarloosde warmte die ontstaat in bijvoorbeeld auto’s en fabrieken. Bij de auto verlaat een enorme hoeveelheid energie als warmte via de uitlaat. Hergebruikt van deze verwaarloosde warmte is dus een interessante mogelijkheid als energiebron. Thermo-elektrische generatoren bieden een geschikte methode door warmte-energie direct om te zetten naar elektrische energie, onafhankelijk van de grootte, zonder het gebruik van mechanisch bewegende delen of het produceren van schadelijke afvalstoffen voor het milieu. Thermo-elektrische generator Thermo-elektrische materialen zetten een temperatuurgradiënt om in spanning. Als de ene kant van een thermo-elektrisch materiaal warm is en het andere uiteinde is koud, dan wordt een elektrische spanning opgebouwd. Worden beide uiteinden verbonden met een stroomdraad dan gaat een elektrische stroom lopen. Andersom kan met behulp van elektriciteit de temperatuur van het materiaal worden beïnvloed, omdat de stroom de warmte transporteert van ene kant van het materiaal naar de andere kant. Thermoelektrische eigenschappen kunnen dus worden gebruikt om elektriciteit te genereren, om temperatuur te meten, of om objecten te koelen of te verwarmen.
16
Bezuinigingen Er zijn vele manieren om duurzame energie op te gaan wekken, maar je kunt natuurlijk ook kijken hoe je het elektriciteitsverbruik kunt verminderen. Bij mensen thuis in het huishouden kan worden vermindert, maar ook bij bedrijven. Energielabel Veel apparaten hebben een energielabel. Dan laat je in een oogopslag zien of het apparaat zuinig is met energie. Het energielabel is een verplicht informatielabel. In de winkel krijgt je met letters A+++ tot en met G, en kleuren van donkergroen tot en met rood te maken. Dat geeft informatie over het energieverbruik van het apparaat. Hoe groener de kleur hoe beter. A+++ is het beste en G is het minst zuinig. Vooral apparaten als: afwasmachines, airconditioners, koel- en vriesapparatuur, ovens, verlichting, wasdrogers, wasmachines en televisies worden gelabeld. Maatregelen Je kunt natuurlijk thuis allemaal maatregelen stellen. De verwarming een half uur voordat je gaat slapen op bijvoorbeeld 15 graden zetten. Je huis goed isoleren zodat je niet veel warmte hoeft te verliezen. Koelkast niet te lang open laten staan. De wassen die je draait in de wasmachine op een lagere temperatuur dat schilt ook energie. Het buitenlicht niet aanlaten staan, maar bijvoorbeeld met een bewegingsmelder. Zo zijn er een heleboel dingen die je alleen al zelf kunt aanpassen waardoor het energieverbruik een stuk minder is. Dat is goed voor je eigen energiekosten maar ook beter voor het milieu.
17
Projecten Solar challenge De solarchallenge is begonnen toen Douwe de Boer had bedacht, wat ze in Australlië op de weg doen, kunnen we hier in frysland in het water doen. Andries van Weperen, organisator van bijzondere evenementen bij Noordplan, werd gevraagd om een plan te ontwikkelen wat vervolgens in overleg met prof. Wubbo Ockels van de TU Delft gebeurd is. In september 2004 is door Noordplan en de TU Delft een eerste plan gepresenteerd op een druk bezochte workshop in het provinciehuis. In 2006 deden tijdens de eerste editie van de Frisian Nuon Solar Challenge 24 teams mee waarvan 4 teams binnen het tijdslimiet finishten. Tijdens de tweede editie in 2008 deden 39 teams mee aan de wedstrijd waarvan 24 teams konden finishen binnen de tijdslimiet. In 2010 werd een nieuw hoofdsponsor aangetrokken waardoor de naam is gewijzigd in DONG Energy Solar Challenge. Aan deze editie deden in totaal 43 teams mee, waarbij het parcour moeilijker is gemaakt. Tijdens de race wordt er in drie verschillende klassen gevaren: de A-klasse, de B-klasse en de C- of Top-klasse. Boten in de A- en B- klasse varen met zonnepanelen die aangeleverd worden door DONG Energy, terwijl een C-klasse boot met eigen panelen vaart. Voor de verschillende klassen zijn verschillende reglementen opgesteld over onder andere de lengte, breedte en hoogte van de boot. Verschillende klassementen De solarboat race is 1 keer in 2 jaar. Aan de race doen verschillende scholen en bedrijven mee. Er zijn 3 verschillende klassen: A-klasse, B-klasse en de Top-klasse. - Topklasse Dit is de Fromule 1 van de zonneboot racen. Met spectaculaire snelheden varen deze hypermoderne zonneboten over het water. Deelnemers zijn praktisch niet aan regels gebonden in deze klassen en hebben zelf de keuze welke zonnepanelen te gebruiken. - A-klasse Dit is de eenpersoonsklasse. Het belangrijkste verschil met de Topklasse is de standaard aangeleverde zonnepanelen en de boten zijn twee meter korter. Het is een klasse met veel hightech en inventief vermogen waarbij met name ingeschreven wordt door scholen. Zonnepanelen worden beschikbaar gesteld door de organisatie. - B-klasse Bij de B-klasse zit je met twee personen in een boot. Dat is wat deze klasse anders maakt dan alle andere. Een extra passagier, een extra uitdaging voor de bouw en de race. Want de boot moet tenslotte wel snel en wendbaar zijn. Ook in deze klasse stelt de organisatie de zonnepanelen ter beschikking. Je kunt je voor alle klasse gewoon inschrijven. De A en B-klasse zijn natuurlijk erg aantrekkelijk omdat je zonnepanelen krijgt aangeleverd. Dat is niet het geval bij de Topklasse daar moet je zelf voor je zonnepanelen zorgen. Als je dat wel kan doen is de Top-
18
klasse gunstiger want dan mag je de boot meer naar je eigen idee maken omdat er niet veel regels aan verbonden zijn. De NHL-Solarboat De solarboat is een erg lichte boot die vaart doormiddel van zonne-energie. Het gewicht van de boot is 175 kg. De rede waardoor deze boot zo ligt is, is omdat het materieel heel erg ligt is. De romp is gemaakt van carbon en een soort versterkt piepschuim. Dit word aan elkaar gemaakt doormiddel van vacuüm. Eerst komt er een laag carbon, dan wordt het vacuüm gezogen, waarna er hars ingespoten wordt, waardoor er geen lucht tussen komt, het word egaal verdeeld en je krijgt geen giftige stoffen binnen. Dan word het soort piepschuim er op geplakt, waarna het process herhaalt wordt, waarna er weer een stuk carbon opgeplakt wordt. We hebben zelf ook het materiaal vast gehad en merkten we dat het erg ligt is en erg sterk. Het materiaal was maar hooguit een centimeter dik maar we konden het geen van beide doormidden breken. Als de romp klaar is worden het stuur, de motor, de accu, de meterkast, het gaspedaal en alle bedrading er in gelegd. De motor word aangedreven door de accu die word opgeladen door de zonnepanelen. De accu heeft een maximale lading van 1,6 kWh. Er zitten vier zonnepanelen op de boot die samen een piek van 1.000W opwekken. De boot heeft een opsnelheid van rond de 28km/h en kan op een zonnige dag een gemiddelde snelheid aanhouden van ongeveer 13 a 14km/h. Met software op een computer worden alle gemeten gegevens ontvangen en daarna berekend op welke snelheid de boot het beste kan varen. Op deze manier kunnen ze het uiterste uit de energie en uit de boot halen. Er werken in totaal 32 leerlingen en 15 docenten aan deze boot, dit voor een period van ongeveer een half jaar. Ook heeft deze boot 34 sponsoren, die verschillende dingen leveren zoals geld of materieel voor de boot. World Solar Challenge De World Solar Challenge is een twee jaarlijkse vriendschappelijke race waar alleen auto’s die op zonne-energie kunnen rijden aan mogen meedoen. De auto’s mogen maar 5 kW in de accu van de auto hebben, dat is ongeveer 10% van wat de auto’s nodig hebben. Na dat alle veiligheids-controles zijn gedaan mag je meedoen aan de race. Wanneer het team Darwin heeft verlaten moeten ze zover mogelijk komen tot 17:00, dan moeten ze hun tenten op zetten en de volgende dag weer verder. Tijdens de reis zijn er 7 verplichte checkpoints waar de teamleiders mogen kijken naar het weer, en kijken hoever ze voor of achter staan in vergelijking tot andere teams. Ook mogen ze daar de basis dingen repareren zoals banden oppompen. Er zijn ook geheime checkpoints waar ze gaan kijken of iedereen zich wel aan de regels houdt. Uit zo’n dertig landen doen teams mee. De race gaat dwars door Australië van noord naar zuid over een parcours van meer dan 3000 kilometer. In 2009 starte de race op 25 oktober in Darwin en eindigde op 31 oktober in Adelaide.
19
TU Delft nuna auto Het Nuon Solar Team bestaat uit studenten van de TU Delft die elke twee jaar een nieuwe (de Nuna) auto op zonne-energie ontwerpen, bouwen en er mee racen. De studenten die meehelpen onderbreken hun studie voor een jaar zodat ze zich kunnen richten op de bouw van de auto. De teamleden zijn afkomstig uit verschillende studierichtingen ( Elektrotechniek, Luchtvaart- en Ruimtevaarttechniek, Sustainable Energy Technology, Bouwkunde, Industrieel Ontwerpen, en Werktuigbouwkunde). Sinds 2001 doen studenten van de Tu Delfst elke twee jaar mee aan de World Solar Challenge in Austalië, het officieuze wereldkampioenschap zonnewagenracen. Sinds het begin worden ze daarbij ondersteund door hoofdsponsor Nuon. Het team heeft al vaak de race gewonnen.
Autootje op zonne-energie
We begonnen met een frame dat gemaakt is van lego. Door twee banden boven elkaar te plaatsten konden we één band aansluiten op een motortje waardoor hij de andere aan kon drijven.
20
Voor het motortje hebben we deze robot uit elkaar gehaald, zodat we die konden recyclen. We hebben niet alleen het motortje eruit gehaald maar ook een vertraging, waardoor de motor meer kracht kan leveren ten koste van het aantal rotaties.
21
We hebben hier het motortje uit de robot gehaald (foto rechts) en we hebben het vervolgens op het autootje gezet. Dit doormiddel van ductape. Het motortje draaide erg snel, waardoor de band ook snel draaide, alleen het had de kracht niet om het autootje vooruit te krijgen.
Nadat we erachter kwamen dat de motor niet genoeg kracht had om het autootje vooruit te krijgen, hadden we besloten om er een vertraging op te zetten, die eveneens als het motortje uit de robot kwam. Dankzij deze vertraging draaide het wiel een stuk langzamer, maar had het wel een stuk meer kracht waardoor het autootje vooruit kon komen.
22
Vervolgens gingen we verder met de zonnepanelen, die we vastgeplakt hebben tussen een stuk karton en plastic waardoor ze niet breken, aangezien deze heel dun en breekbaar zijn (zoals te zien aan de foto hieronder). Aan de zonnepanelen hebben we een kabel vastgemaakt die we vervolgens weer aan het autootje hebben vastgemaakt, waardoor de energie die de zonnepanelen opvangen verstuurt kunnen worden naar het autootje, waardoor deze kan rijden. Dit is allemaal gemaakt met de hulp van Rienk Schurer.
23
Stelling ‘Zonne-energie is de toekomst van energie opwekken’
Meningen Niek: Ik denk dat zonne-energie wel de toekomst is van energieopwekking. Dit omdat de huidige fossiele brandstoffen in een razend tempo opraken, en dit terwijl de populatie nog steeds groeit en het energieverbruik toeneemt. Deze fossiele brandstoffen veroorzaken ook nog eens het broeikaseffect, doormiddel van CO2 waardoor de levensomstandigheden slechter worden hier op aarde. Ook vind ik zonne-energie meer potentie hebben dan andere vormen van duurzame energie aangezien de zon een heel erg grote energiebron is, die lang nog niet op raakt, en omdat de technologie van zonneenergie snel ontwikkeld en bij lange na nog niet is uitontwikkeld. Lia: Ik denk dat zonne-energie een goede vervanging is van energieopwekking. Aangezien de fossiele brandstoffen in een snel tempo opraken. Omdat de populatie op de wereld snel aan het stijgen is moet er wel wat gebeuren. Zonnepanelen zijn snel in hun ontwikkeling bezig en worden steeds beter gemaakt. Met zo klein mogelijke panelen het meest eruit halen is het doel. Ik denk dat uiteindelijk de zonnepanelen zo goed ontwikkelt zijn dat we daar het grootst aantal energie uit halen.
Conclusie We kunnen concluderen dat zonnepanelen een goede optie is om energie op te wekken. Doordat ze nog zoveel door kunnen ontwikkelen in vergelijking tot andere duurzame manieren van energieopwekking is het een goede oplossing. Al helemaal als je kijkt naar het opraken van de fossiele brandstoffen, aangezien deze langzaam opraken.. Doordat er steeds meer mensen op de wereld komen is er veel belang bij stroom, waardoor de ontwikkeling van zonnepanelen extra belangrijk wordt. Zodat op zo’n klein mogelijke oppervlak zo veel mogelijk stroom kan worden opgewekt.
24
Bronnen: http://solarboatracing.nl/het-verhaal Timo Schraa (Teamcaptain NHL-solarboat) http://www.dongenergysolarchallenge.nl/wedstrijd/klassementen http://solarboatracing.nl/de-boten http://solarboatracing.nl/het-team http://solarboatracing.nl http://www.worldsolarchallenge.org/page/view_by_id/76
http://www.ikhebeenvraag.be/vraag/1206 http://www.wetenschapsforum.nl/index.php/topic/42114-waarom-uranium-ofplutonium-bij-een-kernsplijting/ http://nl.wikipedia.org/wiki/Verrijkt_uranium http://nl.wikipedia.org/wiki/Kernenergie http://www.youtube.com/watch?v=Yeolgtsa8iU http://www.rijksoverheid.nl/onderwerpen/kernenergie http://nl.wikipedia.org/wiki/Kolencentrale http://epz.nl/kolen-biomassa/hoe-werkt-de-kolencentrale http://nl.wikibooks.org/wiki/Alternatieve_energie/Traditionele_energie http://students.chem.tue.nl/ifp27/bronnen/fossiel_steenkool.html http://www.praktischduurzaam.nl/zonnepanelen-voordelen-en-nadelen/ http://www.rijksoverheid.nl/onderwerpen/duurzame-energie/zonne-energie http://www.rijksoverheid.nl/onderwerpen/duurzame-energie/windenergie http://www.eon.nl/energie/energie-bronnen/waterenergie http://www.lenntech.nl/water-energie-faq.htm http://www.greenchoice.nl/thuis/zelf-opwekken/met-warmte/warmte-koude-opslag http://www.greenchoice.nl/thuis/zelf-opwekken/met-warmte/warmtepomp http://www.clubgreen.nl/vraag/Thermo-elektrische-generatoren.html http://www.rijksoverheid.nl/onderwerpen/duurzame-energie/aardwarmte http://nl.wikipedia.org/wiki/Drieklovendam http://www.energieportal.nl/Reviews/Waterkracht/Energie-uit-water-deverschillende-soorten-waterkracht-228.html http://nl.wikipedia.org/wiki/Grand_Coulee_Dam http://www.energielabel.nl/apparaten http://www.energie-besparen.info/ http://www.deepasite.nl/energie/energie-prestatie-advies.html
25
