ENERGIE
Wat is energie? • Als een lichaam arbeid kan leveren bezit het energie • Wet van het behoud van energie: energie kan noch ontstaan, noch verdwijnen (kan enkel omgevormd worden!) • Energie en arbeid: zelfde eenheid, nl. joule: 1J
Wat is energie? • Soorten: • potentiële energie: energie die in het voorwerp aanwezig is • kinetische energie: energie die een lichaam heeft doordat het beweegt (= bewegingsenergie)
Wat is energie? • Kinetische energie
Wat is energie? • Potentiële energie
Wat is energie? • Soorten energie: herkenbaar
Lichtenergie
bewegingsenergie
stralingsenergie
warmte-energie
elektrische energie
magnetische energie
geluidsenergie
chemische energie
Energie gebruiken • Energie gebruiken is energie omvormen • elektrische energie->warmte-energie
• elektrische energie->bewegingsenergie
Energie gebruiken • elektrische energie->magnetische energie
• elektrische energie->geluidsenergie
Energie gebruiken • elektrische energie->chemische energie
• chemische energie->elektrische energie
Energie gebruiken • chemische energie->warmte-energie
• chemische energie->lichtenergie
Rendement • Elke energieomvorming gaat met energieverlies (warmte) gepaard (entropie neemt toe) energiesoort A (100%)
energiesoort B + warmte-energie (verlieswarmte) samen 100%
Rendement • Alle dynamische systemen zijn zo ontworpen om deze verlieswarmte af te voeren • Voorbeelden: • • • • • •
perforaties koelribben radiator ventilator koeltoren …
Rendement • Verlieswarmte afvoeren
Waar komt onze energie vandaan? • Fossiele brandstoffen (chemische energie) • steenkool, aardolie, aardgas, bruinkool, turf, …
• Kernenergie (materie) • uraniumerts
Peak oil: oneindig olieverbruik? • Hubbert peak
1900 • • • • • • •
2010- 2020
2 -> 6,4 miljard mensen 1970: ½ wereldbevolking gebruikt olie consumptiemaatschappij in Westen gemakkelijk te ontginnen bronnen en dus goedkoop energie in overvloed goedkope energie aanbod > vraag
• • • • • • • •
2010 6,4 -> 10 (?) miljard mensen >95% van de wereldbevolking gebruikt olie + economische tijgers, bv. China en India en blijvende groei economiën moeilijk te ontginnen bronnen en dus duur energie wordt steeds zeldzamer dure energie -> onbetaalbaar (?) vraag > aanbod alternatieven voor olie?
Peak oil • Olieprijs
Waar komt onze energie vandaan? • Energie afkomstig van de zon • licht van de zon (lichtenergie) • gevolgen zijn temperatuurverschillen: wind/stromend water (bewegingsenergie) • warmtepomp (soms)
Windenergie • P = ½ p . A . v² of vermogen = 1/2luchtdichtheid (1,23kg/m ²) x oppervlakte wieken (m²) x snelheid van de wind (in m/s) • P afhankelijk van: • snelheid (afhankelijk van de hoogte!) • oppervlakte wieken
Waar komt onze energie vandaan? • Planten (chemische energie) • hout, pellets, biogas, biodiesel, bioethanol
• Voedsel en voeder (chemische energie) • Toekomst: • kernfusie (materie) • waterstofgas (chemische energie)
Kernfusie
Biomassa
Fossiele brandstoffen verbranden • CO2 – uitstoot
Andere broeikasgassen
Broeikasgassen
Broeikasgassen: broeikaseffect
Effecten broeikaseffect • Temperatuurstijging
Effecten broeikaseffect • Temperatuurstijging
Temperatuurstijging • Zeeniveau stijgt
Temperatuurstijging • Poolijs en gletsjers smelten af
Temperatuurstijging • Zeespiegelstijging Tuvalu eerste slachtoffer opwarming Maar door de stijging van de zeespiegel zitten de mensen constant geplaagd met overstroomde huizen. Aangezien de grond poreus is en het zeewater erdoorheen dringt, heeft het ook geen zin om dijken te bouwen. Er wordt nu zelfs overwogen om de mensen van Tuvalu te evacueren naar Nieuw-Zeeland. Natuurlijk zijn er nog landen en eilanden die door de zee zullen bedreigt worden. Vooral als het achterliggende deel van het land zich onder de zeespiegel bevindt. Bangladesh en Nederland zijn toch landen die extra aandacht voor dit probleem moeten hebben, maar ook andere landen hebben lagergelegen gebieden en steden. Ook in de VS zal men niet ongestraft de stijging van de zeespiegel kunnen aanzien.
Temperatuurstijging • Zeespiegelstijging
Temperatuurstijging • Zeespiegelstijging
Klimaateffecten
Energie en ecologische voetafdruk
Gemiddelde Belg: 4,9 ha
Energie en ecologische voetafdruk • Dat is 2,7 keer de ruimte die beschikbaar is per inwoner (1,6 ha) • Iedereen een ecologische voetafdruk van België: …
Energie en ecologische voetafdruk • Earth Overshoot Day • is de dag van een bepaald jaar wanneer -vanaf 1 januari geteld- de mensheid wereldwijd net zoveel van de aardse grondstoffen, voedingswaren, en dergelijke heeft opgebruikt als wat de Aarde in één jaar tijd terug kan opbrengen (= ‘intrest’ van de aarde)
Energie en ecologische voetafdruk • Earth Overshoot Day jaar
datum
1985
7 december
1990
6 november
1995
22 oktober
2000
9 oktober
2005
10 september
2010
21 augustus
