Toge rapport. AF HUSSEIN, JACOB H OG FREDERIK T d klasse 1.4 HTX Roskilde. Sammenarbejde mellem. Matematik, samfundsfag, teknologi og kom/it

Transkript

1 Toge rapport AF HUSSEIN, JACOB H OG FREDERIK T d klasse 1.4 HTX Roskilde Sammenarbejde mellem Matematik, samfundsfag, teknologi og kom/it Side 1 af 22

2 Indholdsfortegnelse Indledning: s.3 Problem observation: s.3 Problemanalyse: s.4 Gods toge: s.5 Klimaproblematikken: s.6 Baggrunden: s.6 Årsager: s.6 Konsekvenser: s.6 Løsninger: s.7 Politisk: s.7 Virksomhederne: s.7 Enkeltpersoner: s.7 Fremtidige løsninger: s.7 Delkonklusion: s.8 CO2 data: s.9 Del Konklusion: s.11 Produktudvikling: s.12 El værksted - Aerodynamik: Indledning: s.12 Analyse: s.12 Design: s.12 Implementering: s.13 Test: s.13 Delkonklusion: s.13 Formidling af IT produkt: s.14 Målgruppe: s.14 Krav og specifikationer: s.14 Design udkast: s.14 Implementering: s.14 Test: s.14 Delkonklusion: s.14 Samlet konklusion: s.15 Kildeliste: s.15 Prosektbeskrivelse: se bilag Side 2 af 22

3 Indledning I dag er næsten hele Danmarks befolkning miljøbevidste, men alligevel udleder vores mest anvendte transportmiddel i Danmark, alt for meget kuldioxid. Her i Danmark kører alle regionaltogene på diesel. Det gør de fordi regeringen i 90 erne lukkede ned for el forbindelsen til togene. Vi har temaet klima, så tænkte vi på hvad der var årsagen til et dårligt klima. Vi fandt hurtigt frem til at drivhuseffekten var årsagen. Herefter diskuterede vi hvad der forsagede drivhuseffekten, selvfølgelig CO 2. Vi synes det er for dårlig at vi i Danmark nu når vi fokuserer så meget på miljø ikke har gjort noget ved dette. Vi fandt frem til nøgleproblemet Togene udleder for meget CO 2 Problem observation Togene i Danmark kører ikke optimal, så hvordan kan det være? Det kan være fordi at indholdet i togende ikke er optimalt f. eks i år har Biodiesel krævet af DSB at de skal skifte brændstofslanger i dieseltogende. Der står i artiklen at man vil kunne spare en masse penge hvis man puttede op til 5 % bio brændstof i dieselen og det betyder at det formindsker CO2 udslippet fra toge. Der er kommet en ny applikation "Anvis" til lokomotivfører som der går at toget kører mere miljøvenligt. Man kan spare op til 5 % CO2 undslip per tog. Der findes mange andre applikationer som også gør det samme som "Anvis", men de koster ca. 75 millioner. DSB bruger et af de programmer som hedder Greenspeed. Men for lokalebanerne er Anvis et godt forslag til at forbedre CO2 udslippet Her har vi lidt statistik over hvad toge udleder: Tog Energiforbrug [MJ] pr. personkilometer S-tog 0,46 0 Regionaltog 1,06 53 InterCitytog 0,49 28 Lyntog 0,42 30 Kilde: DSB g CO2 pr. personkilometer Side 3 af 22

4 Og her har vi lidt om hvad biler udleder: Så langt kører din bil pr. liter Når du sidder alene I myldretiden (1,1 person i bilen) I gennemsnit 1,54 person i bilen) Kilde: DSB Så der mange ting man kan gøre for at spare CO2, man skal bare gøre noget ved det. Problemanalyse Klimaet er begyndt at ændre sig i takt med at vi forbrænder de fossile brændstoffer og det er et meget stort problem. I de sidste 150 år har klimaet ændret sig 0,7 grader på jorden. Temperaturen er steget fordi at alt det CO 2 vi udleder, bliver siddende op ved ozon laget og det gøre at solens stråler ikke kan komme ud af jorden, og det øger temperaturen. Vi har valgt at fokusere på toge da vi synes at det er for dårligt at der køre diesel tog rundt omkring i Danmark og forurener en helt masse. I forhold til dem der køre på strøm. Hvorfor er det vi ikke tager det offentlige? Hvorfor tager man bilen på arbejde i stedet for toget? Det er fordi det gør hurtigere og så behøves man ikke at indordner sig efter en tidsplan, men det er ikke særlig CO 2 venligt, for toget køre alligevel uden at tænke om der en passager er 500 passagerer. Så der er en masse CO 2 spild. Side 4 af 22

5 Gods toge Godstoge i Danmark er stigende med hele 32,8 % på et år. Det kan være et stigende problem da gods togende køre på diesel Kilde: Danmarks statistik Side 5 af 22

6 Klimaproblematikken Baggrunden: Verden i dag er præget af energi. Vi bruger energi til alt og det er især de fossile brændstoffer vi bruger kraftigt. Problemet er opstået af at vi bruger transportmidler der skader miljøet. Noget som toge, fly, skibe og biler. Man skal regne med at flere millioner biler bruges konstant, der flyver fly hver dag året rundt og der transporteres gods mellem landene hele tiden med toge. Og det har vi mennesker gjort de sidste 50 år. Årsager: Årsagen til klima ændring er at vi bruger maskiner der udleder for meget CO 2. fx kan det være at fly og biler er blevet brugt meget mere end før og de udleder meget CO 2 hver for sig, hvad så når det begge bliver brugt flere hundrede steder(hvis det ikke er millioner) dagligt. På samme tid har vi massere af fabrikker rundt omkring i verden. De udleder hele tiden CO 2 i stor mængder. Her er et lille eksempel. Konsekvenser: Global opvarmning det er årsagen. når solen lyser ind til jorden, bliver der sendt lysstråler. Når lysstrålerne rammer noget af isen bliver det så reflekteret tilbage igen. Noget af isen begynder at smelte med tiden og det er fordi at lysstrålerne indeholder lidt varme. Når isen begynder at smelte så begynder vandet at modtage flere lysstråler, og det varmer vandet op med tiden. Det får isen til at smelte hurtigere og der bliver reflekteret færre lysstråler. Side 6 af 22

7 Løsninger: Politisk: Politikerne gør meget for at mindske CO2 udslippet. bl.a. at sætte afgifter på biler og andre CO2 kilder op. Så laver de en del kampagner for at informere befolkningen. Hvis ikke vi havde offentlig transport ville det ellers også være en stor CO2 kilde. Virksomhederne: Virksomhederne forsøger at reducerer deres energiforbrug. Samtidig forbedre de deres metoder til så de bliver mere energivenlige. Enkeltpersoner: Vi tager offentlig transport og forsøger at spare bilen. Vi cykler i stedet for bilen. Flere har skiftet varme til fjernvarme eller el. Vi køber varer der er miljøvenlige. Generelt forsøger vi at mindske CO2 forbruget Fremtidige løsninger: generelt kan vi mennesker formindske brug af CO 2 udledende maskiner. Det skader meget jorden og det går meget hurtigt. Vi burde bruge mere el end de fossile brændstoffer. Vi skal bruge elbiler mere og vi skal lave magnet-toge til noget normalt. Fly skal vi ombygge på en anden måde så den ikke udleder meget. CO 2 er nået alle de tre transportmidler har til fælles og det er skadeligt for miljøet. Der bliver flere og flere toge som kører hele tiden og det er et problem, men hvis de kører på el så vil det komme os til gavn i sidste ende. Dette billede viser hvor mange fly var i luften d. 21. november Side 7 af 22

8 Delkonklusion: For at løse verdenens problemer med klimaet, skal vi gøre noget drastisk med vores CO2 forbrug. Det er mange mennesker der forsøger at formindske CO 2 udslippet. Det gør de ved at bruge offentligt transport og de prøver på alle måder at spar bilen. Staten har sat priserne op på biler eller i det hel taget personligt transportmidler, virksomheder begynder at sælge miljøvenlige varer. og de enkelte personer prøver på alle måder at undgå CO 2 (hvis faren skulle købe en bil så køber han en der kører meget på literen). Side 8 af 22

9 CO2 data Hver dag i 50 år er der blevet målt CO 2 indholdet i luften på Hawaii i Manna Loa. En måling som NOAA har foretaget. Det viser en stigning i CO 2 indholdet i PPM(parts per million). De sidste år er CO 2 udslippet steget gevaldigt. Da vi graver mere og mere af de fossile brændstoffer op fra jorden og brænder det af. Man kan regne ud hvor meget PPM der stiger per 5 år ved at lave en tabel, hvor man kan beregne stigningen hvert femte år År PPM Man kan beregne gennemsnittet sådan her Så hvis vi bruger formlen til tallene så vil den første se sådan ud Så stigningen mellem er 0,988 % Og det sammen gør man med de andre så man for en masse tal 0,99 %, 1,76 %, 1,65 %, 2,33 %, 2,17 % 2,4 %, 1,82 %, 2,42 %, 2,78 % og 2,63 %, Som man kan se så er tallene meget stigende. Så finer vi den gennemsnitlige stigning Side 9 af 22

10 Der er på de sidste 50 år været en stigning af PPM pr 5 år på 20,95. så i det sidste 50 år har der været en stigning på 20,95 %. Om 50 år regner eksperterne at vi er oppe på 750 PPM. Det betyder at gennemsnit temperaturen om 50 vil være 4-6 grader over frysepunktet. Man kan bruge denne formel til at bevise om tallene er eksponentielle Oppe i højre hjørne i graferne står funktionen for graferne 306,39 og 320,13 er start punktet på y- aksen. e 0,0211x og e 0,0042x er stigningen den stiger med PPM y = 306,39e 0,0211x R² = 0,992 ppm Ekspon. (ppm) 450 PPM 400 y = 310,13e 0,0042x R² = 0, ppm Ekspon. (ppm) De to tabeller er ens men det nederste er mere nøjagtig end den første, men man kan bedre se forskellen på den øverste af graferne. Side 10 af 22

11 Del Konklusion Som man kan se ud fra de to grafer at CO 2 indholdet i luften er stigende og det kan få konsekvenser for alle mennesker på jorden. Man mener at CO 2 har den egenskab at varmestråler bliver fanget i atmosfæren. Temperaturen stiger, isen smelter, små lavtliggende øer vil synke i havet og dyrearter vil uddø. Efter at have set nøje på dataene undre det os at CO2 mængden kan være så hurtigt voksende og hvorfor vi ikke gør noget drastisk ved det. Vi må håbe at de i Doha i Qatar kan gøre noget ved dette klimaproblem. Side 11 af 22

12 Produktudvikling: El værksted - Aerodynamik: Indledning: Vi synes ikke togenes aerodynamik er optimal nu til dags. Selvom vi er langt fremme med teknologien ser vi stadig IC3 togene køre rundt med en ualmindelig dårlig aerodynamik. De har denne firkantede form med en uddybning i midten. Det er for dårligt. Det vi gerne ville undersøge var vindmodstanden på forskellige modeller. Det ville vi gøre ved at måle trykket på forskellige modeller når vi blæser kraftig vind igennem Analyse: Det produkt vi gerne ville ende med var en trykmåler. For at gøre dette skulle vi først lave et system som kunne få spænding om til frekvens. Så lavede vi en tæller ud af nogle display. De talte bare derudaf. Dem kunne man justere hastighed på ved en justerbar modstand. Så tilsluttede vi trykmåleren til hele systemet. Den var ikke særlig følsom så vi satte en uf2.2 på. Det den gør, er at lave spændingen mindre så trykmåleren blev mere præcis og i øvrigt konvertere spændingen til Pascal. Design: Vi designede vores trykmåler på den måde at vi havde selve elektronikken på et fumlebræt. Der gik så en slange til et rør hvor man her kunne putte forskellige modeller ind. Her kan ses et billede af opstillingen: Side 12 af 22

13 Implementering: Først lærte vi lidt om hvordan det hele fungerede nede i el værkstedet. Så viste Per en mere præcis måle metode. Nemlig ved at måle tryk i stedet for vindhastighed. Så begyndte vi med at lave systemet. Først testede vi trykmåleren om den virkede. Det lavede vi desværre forkert og kom til at brænde trykmåleren af. Det var fordi vi havde sat strøm til der hvor strømmen egentlig skulle ud. Test: Da vi havde lavet trykmåleren testede vi det med en flaske. Først den stumpe ende den viste 34 PA(1 hpa = 1 mbar) mens den spidse ende viste 33 PA. Når vi ikke havde noget i sagde den 31 PA. Delkonklusion: Denne test har vist at den spidse form var mere aerodynamisk end den stumpe form. Det var nu også under alt forventning, men det er nu altid rart at få det bevist. Dette er bare en god grund til at togene skal have en bedre aerodynamik. Side 13 af 22

14 Formidling af IT produkt Målgruppe: Vi skal vise vores planche til andre unge, så vores målgruppe er unge fra HTX. Krav og specifikationer: Vi skal have 2 plancher. Den ene skal være om tog og den anden om CO2. De skal have fangende billeder og udseende. Så skal de indeholde spænende data i form af diagrammer og tal. Design udkast: Sådan så vores endelige rough ud: Implementering: Vi startede med at diskutere hvad der skulle være på plancherne. Vi kom så frem til en med tog og en med data. Så besluttede vi os til hvor store de skulle være vi besluttede os til A3. Og så lavede vi denne rough. Test: Vi har testet om folk synes godt om planchen og om de kan forstå den, flere personer svare her ja til begge. Delkonklusion: Vi synes at vores valg med at lave en planche er godt. En masse brochurer er jo egentlig bare ressource spild, så vores valg med at lave en stor som mange vil have glæde af er et godt valg da vi jo har om klimakrisen. Side 14 af 22

15 Samlet konklusion: vi fik lave os et indblik over hvor meget CO 2 vi mennesker udleder. Vores valg om at lave en planche er godt, fordi det er let at komme ud med et budskab. En masse brochurer er ressource spild, så vores valg med at lave en stor planche som mange vil have glæde af er et godt valg. Da vi jo har om klimaproblematikken. For at løse verdenens problemer med klimaet, skal vi gøre noget drastisk med vores CO 2 forbrug. Det er mange mennesker der forsøger at formindske CO 2 udslippet. Det gør de ved at bruge offentligt transport og de prøver på alle måder at spare på bilen. Staten har sat priserne op på biler eller i det hel taget personlige transportmidler. Virksomheder begynder at sælge miljøvenlige varer. De enkelte personer prøver på alle måder at undgå CO 2 (hvis faren skulle købe en bil så køber han en der kører meget på literen). I el værkstedet lavede vi en test som gik ud på at måle aerodynamikken på den spidse og de ikke spidse side. Denne test har vist at den spidse form var mere aerodynamisk end den stumpe form. Det var nu også under alt forventning, men det er nu altid rart at få det bevist. Vi lavede testen med en flaske, vi målte trykket. Dette er bare en god grund til at togene skal have en bedre aerodynamik. Kildeliste: Side 15 af 22

16 Transport - Tog Indhold: Indledning Problem observation Problemtræ Problem afgrænsning Problemanalyse Løsningskrav Løsningsforslag Målgruppe Tidsplan Kilder Side 16 af 22

17 Indledning I dag er man meget miljøbevidste, men alligevel udleder vores nok mest anvendte transportmiddel i Danmark alt for meget kuldioxid. Her i Danmark kører alle regional togene på diesel. Det gør de fordi regeringen i 90 erne lukkede ned for el forbindelsen til togene. Vi har temaet klima, så tænkte vi på hvad der var årsagen til et dårligt klima. Vi fandt hurtigt frem til at drivhuseffekten var årsagen. Herefter diskuterede vi hvad der forsagede drivhuseffekten, selvfølgelig CO 2. Vi synes det er for dårlig at vi i Danmark nu når vi fokuserer så meget på miljø ikke har gjort noget ved dette. Vi fandt frem til nøgleproblemet Togene udleder for meget CO 2 Problem observation Togene i Danmark kører ikke optimal, så hvordan kan det være? Det kan være fordi at indholdet i togende ikke er optimalt f. eks i år har Biodiesel krævet af DSB at de skal skifte brændstofslanger i dieseltogende. Der står i artiklen at man vil kunne spare en masse penge hvis man puttede op til 5 % bio brændstof i dieselen og det betyder at det formindsker CO2 udslippet fra toge. Der er kommet en ny app Anvis til lokomotivfører som der går at toget kører mere miljøvenligt. Man kan spare op til 5 % CO2 undslip per tog. Der findes mange nogen andre apps som også gør det samme som Anvis, men de koster ca. 75 milliarder. DSB bruger et af de programmer som hedder Greenspeed. Men for lokalebanerne er Anvis et godt forslag til at forbedre CO2 udslippet Så der mange ting man kan gøre for at spare CO2, man skal bare gøre noget ved det. Problemtræ Vi diskuterede os frem til nøgleproblemet Togene udleder for meget CO 2. Vi tænkte at dette var en utilfredsstillende situation, fordi vi i dag jo fokuserer meget på miljø. Vi lavede herefter et problemtræ kom så til at se sådan ud (med vores problem afgrænsning) Side 17 af 22

18 Problem afgrænsning Vi har ovenfor markeret med blåt hvor vi gerne vil have vores fokus. Vi i gruppen har snakket om hvad vi vil holde os inden for. Derved kom vi frem vores tema bliver at toge udleder masser af CO 2. Vi vil i det hel taget snakke om ældre toge og transport af varer og mennesker med konsekvenser. Specielt vil vi snakke om gods transport, især om hvorfor det bliver transporteret med toge og ikke lastbiler. Vores under temaer er: lidt om drivhuseffekten, togende kører på diesel, og hvorfor de kører på diesel (grunden), om at der er nok der tager toget til at det kan betale sig, transportering af gods i løbet af sidste år. Problemanalyse Klimaet er begyndt at ændre sig i takt med at vi forbrænder de fossile brændstoffer og det er et meget stort problem. I de sidste 150 år har klimaet ændret sig 0,7 grader på jorden. Temperaturen er steget fordi at alt det CO 2 vi udleder, bliver sidende op ved ozon laget og det gøre at solens stråler ikke kan komme ud af jorden, og det øger temperaturen. Side 18 af 22

19 Vi har valgt at fokusere på toge da vi synes at det er for dårligt at der køre diesel tog rundt omkring i Danmark og forurener en helt masse. I forhold til dem der køre på strøm. Hvorfor er det vi ikke tager det offentlige? Hvorfor tager man bilen på arbejde i stedet for toget? Det er fordi det gør hurtigere og så behøves man ikke at indordner sig efter en tidsplan, men det er ikke særlig CO 2 venligt, for toget køre alligevel uden at tænke om der en passager er 500 passagerer. Så der er en masse CO 2 spild. Gods toge Godstoge i Danmark er stigende med hele 32,8 % på et år. Det kan være et stigende problem da gods togende køre på diesel Side 19 af 22

20 Løsningskrav Løsning 1 Staten kunne skifte togene ud med el-tog Løsning 2 Et meget aerodynamisk Løsning 3 Staten kunne sætte prisen op på benzin. Så ville folk tage toget i stedet Løsning 4 Et togsystem som sparer toget for at stoppe Krav 1 Det skal formindske CO 2 udslippet Krav 2 Det skal være billigt Krav 3 Det skal være nemt at lave Krav 4 Tid Krav 5 Originalitet Nytænkning SUM Vi har nogle krav til vores løsningsforslag. Vi lavede et skema til at finde den bedste løsning. Vi havde nogle krav vi gerne ville have opfyldt. Vi havde fx pris, tid og mindre udslip. Efter vores skema så er løsning 2, 3 og 4 mest optimale. Side 20 af 22

21 Løsningsforslag. Vi har snakket eller diskuteret om hvad vi kan gøre for jorden eller i det hel taget miljøet. Japans forslag til vores problem er at lave magnet toge. De slags toge er meget hurtig og der bevæges fremad ved hjælp at magnet kraft. Togets hastighed kan komme op på 500 km/t. denne toge kan man godt købe det kræver bare at man har penge, den koster 230 mil. Kroner. Forslag-1 Vores første forslag er at man eller staten kunne ligge flere penge på at skifte de gamle toge med nogen der er nyere og bedre. Ikke bedre diesel-toge men bedre el-toge. Forslag-2 Staten kunne sætte prisen op på biler og benzin op, og/eller nedsætte prisen på billetter til toge, fordi toget udleder den mængde CO 2 lige meget hvad. Så toget udleder lige så meget CO 2, men transportere flere personer. Forslag-3 Man kunne bygge et aerodynamisk tog. Det er et tog der nemt kan bryde vinden. Den er spids foran. Forslag-4 Et tog system der sparer toget for at stoppe op og køre igen. Imens toget køre tilsluttes en ny vogn bag på det kørende tog. Det vil spare hele toget for at accelererer i stedet er det kun en vogn der gør det. Målgruppe Målgruppen for vores produkt er de store og små tog firmaer, der gerne vil tænke over co2 udslippet og klimaet rundt omkring i verden. Politikerne har også meget opmærksomhed omkring toge så det kunne også være en god målgruppe. Tidsplan Uge 44: Projektoplæg laves færdig Uge 45: Starte på selve projektet Finde flere informationer Start på produktudvikling Side 21 af 22

22 Uge 46: Skrive projekt Færdigdesigne produkt Producering af produkt Uge 47: Arbejde i værkstedet tirsdag og torsdag Færdiggøre rapport Færdiggøre produkt Kilder Side 22 af 22