Fremtidens energi Undervisningsmodul 4 Goddag til fremtiden
Drivhuseffekten Fremtidens energi i Gentofte Kommune og Danmark Vi lever i et samfund, hvor kloge hoveder har udviklet alverdens ting, som gør vores dagligdag nemmere. Ting lige fra bilen og bussen til toilettet, mobiltelefonen, computeren og radiatoren. Men når vi benytter alle de smarte ting, som gør dagen lidt nemmere og lidt sjovere, bruger vi rigtig mange ressourcer. Det kan for eksempel være gas, olie og kul. Derfor er det vigtigt, at vi i fremtidens produktion af energi og varme tænker i nye og miljøvenlige muligheder. Jorden er et drivhus Ressourcer som gas, olie og kul er energikilder, som ikke findes i uendelige mængder på jorden. Det tager mange millioner år at danne eksempelvis ny råolie i undergrunden. Samtidig forurener disse energikilder vores natur, fordi der udledes drivhusgasser, når vi bruger dem. Drivhusgasserne er skadelige for miljøet. De forhindrer, at en del af den varme, der kommer fra jorden, slipper ud i atmosfæren igen. Gasserne ligger som en dyne i atmosfæren, hvor de opsluger varmen og holder den inde. Ligesom i et drivhus bliver der derfor varmere og varmere på jorden. Dette kaldes drivhuseffekten. Drivhuseffekten Når solen skinner på jorden, passerer solens stråler igennem atmosfæren og opvarmer jorden. Ligesom i et spejl reflekteres nogle af solens stråler fra jorden og fra atmosfæren tilbage ud i rummet. Samtidig er jorden blevet opvarmet og udsender varme. Men fordi drivhusgasserne ligger som et lag i atmosfæren, der holder varmen inde, bliver jorden langsomt varmet mere og mere op som i et drivhus. Vi skal passe på vores miljø!
Alternative former for energi Drivhuseffekten og opvarmning af jorden kan få store konsekvenser som for eksempel, at polerne smelter, og vandstanden stiger. Fordi brugen af olie, kul og gas udleder drivhusgasser og dermed er med til at øge drivhuseffekten, er det vigtigt, at vi bliver bedre til at udnytte og genbruge vores ressourcer. Samtidig er vi nødt til at tænke på, hvordan vi finder nye former for energi, der ikke udleder lige så mange drivhusgasser. Mange forskere er begyndt at finde på alternative former for energi, hvor mængden ikke er begrænset, som den er ved for eksempel olie. Disse former for energi, som vi ikke løber tør for, kaldes vedvarende energiformer. Vedvarende energiformer kan blandt andet komme fra solen, vinden, bølger og mange andre steder. Det er næsten kun fantasien, som sætter grænser. Samtidig danner brugen af vedvarende energi slet ikke lige så mange drivhusgasser som brugen af olie og gas. Det er meningen, at de vedvarende energiformer skal kunne bruges i stedet for de traditionelle energi former som olie og gas. Vindenergi Når vinden blæser, skaber den energi, som kan bruges til at lave strøm. Når vinden blæser, drejer vindmøllevinger rundt og producerer elektricitet. Men vinden afhænger af vejret. Vinden blæser ikke lige meget hver dag, og vi kan ikke være sikre på, at det blæser, når vi skal bruge strømmen. Forskere og elselskaber arbejder derfor på at gøre vores huse til intelligente huse, der kun bruger el, når det blæser, og lader være, når det ikke blæser. Vedvarende energikilder De vedvarende energiformer bliver ved med at findes i naturen, selvom vi bruger af dem. Samtidig udleder de ikke så mange drivhusgasser som forbrænding, olie og gas. Nå, sådan
Opgave 1: Lav dit eget intelligente hus Når vi tænder stikkontakten derhjemme, kommer der strøm ud med det samme. På den måde kan vi se tv og bruge elpiskeren til at piske flødeskum. Men når vi for eksempel tørrer tøj i tørretumbleren, behøver vi ikke stå ved siden af den, mens den tørrer tøjet. De fleste tørretumblere er så intelligente, at de selv kan tænde. Og man arbejder på, at de kun tænder, når vinden for eksempel blæser og kan danne vindenergi. Ligesom tørretumbleren er der andre ting i vores huse, som vi ikke behøver at tænde og slukke for på bestemte tidspunkter, og som kan nøjes med at bruge energi, når det for eksempel blæser. Lav nu dit eget intelligente hus med ting, som kun behøver at bruge strøm, når vinden blæser. Tegn de forskellige ting i huset og skriv tingene på de tilhørende linjer. 1: 2: 3: 4:
Øvelse 2: Hvor kan vi spare på strømmen? Når vinden ikke blæser, er der ingen strøm. Snak i klassen om, hvor man kan spare på strømmen, når vinden ikke blæser. Hva så, når det ikke blæser?
Bølgeenergi Du har sikkert været på stranden og set, hvordan havets bølger slår mod kysten. Men havet laver ikke bølgerne selv. De kommer fra vinden. Når solen opvarmer jord og luft, udvider den varme luft sig og stiger til vejrs (lidt ligesom i en luftballon). Når luften stiger til vejrs, kommer der et undertryk under den opstigende luftmasse. Det undertryk bliver fyldt op af ny luft, som kommer fra alle sider. Det er sådan, det begynder at blæse. Blæsten har stor styrke. Og når det blæser, skubber vinden fra luften til havoverfladen, så der dannes bølger. Der er meget energi i en bølge, som kan bruges til at lave eksempelvis elektricitet. Bølgekraften kan opsamles på forskellige måder. For eksempel i møllesystemer, hvor bølgerne sætter en slags propel i gang, som driver en generator, der skaber strøm. Når bølgerne rammer strandkanten, er der stor forskel på, hvor store de kan være. Det afhænger af vejret. Når det blæser meget, kan bølgerne blive højere end os mennesker, mens andre næsten ikke kan ses, når solen skinner. Derfor er bølgeenergi, ligesom vindenergien, meget ustabil. Det er svært at forudsige, hvornår det blæser nok til at få de rigtige, kraftige bølger.
Øvelse 3: Opfind en bølgekraftmaskine I dag findes en masse forskellige former for maskiner, som kan opfange energien fra bølger og lave dem om til for eksempel varme og elektricitet. I klassen skal I nu lege mini opfindere og tegne/ opfinde hver jeres egen bølgekraftmaskine. I må helt selv bestemme, hvordan I tegner maskinen kun fantasien sætter grænser. maskinen skal bare kunne tre ting: 1. opfange bølgerne 2. lave bølgerne om til energi 3. sende energien ud et sted fra Uhhhhh, det skal jo gerne være helt genialt
Solenergi Solen er kilden til alt liv på jorden. Selvom solen er en stjerne, som ligger cirka 150 millioner kilometer væk fra jorden, giver den varme og energi til planter, dyr og mennesker. Der findes uanede mængder af energi i solens lys. På en varm sommerdag har du sikkert mærket, hvordan du bliver varm af at sidde i sollyset. Det er, fordi din krop mærker solens energi. Ligesom det bliver varmere, når du kommer tættere på en elpære, bliver det også varmere, jo tættere solen er på jordens overflade. Varmen afhænger af den vej, som sollyset går igennem atmosfæren. Ved ækvator kommer solens stråler direkte ind på jorden, og derfor kan der blive varmest ved ækvator. Jo længere væk, man er fra ækvator, des mindre solenergi rammer jorden. Ved ækvator er der kortest afstand til solen og derfor mest solenergi. Ligesom vind og bølger kan solens energi også bruges til at lave energi, som vi kan bruge. Det kaldes solenergi. Jo mere solen skinner, des mere energi kan vi få. Solenergi kan bruges til at lave både elektricitet og varme. Mens solfangere opvarmer vand til at lave varme og varmt vand i hanerne, laver solceller solenergien om til elektricitet.
Øvelse 4: mål solens energi Stil en kop vand udenfor. Du kan stille den i solen, i skyggen eller et sted midt i mellem. Mål temperaturen med et termometer, når du sætter den ud og skriv temperaturen herunder: C Stil koppen ud i starten af timen og hent den igen i slutningen af timen og mål nu temperaturen igen. Har temperaturen på vandet ændret sig? C Tal sammen i klassen om, hvilke ting der har ind flyd else på temperaturen. Er der andre ting i hverdagen, som for eksempel kan suge mere eller mindre solvarme? Et stykke sort papir for eksempel?
Øvelse 5: tip en energiform Du har nu læst om vindenergi, bølgeenergi og solenergi. Hver af de tre former for energi er forskellige og bliver påvirket af vejret. I skemaet neden for ser du forskellige vejrtyper. Udfyld skemaet med 1, x eller 2, og skriv ud for hver energiform, hvordan de forskellige vejrtyper passer ind. 1 betyder godt x betyder lige meget 2 betyder skidt solenergi Bølgeenergi Vindenergi regn sne storm sol Blæst stille Overskyet
Biobrændsel naturens brændsel For at spare på de fossile brandstoffer som olie, kul og gas, kan vi bruge vind, bølger og sol. Men det er også muligt at lave biobrændsel af planter og materiale fra naturen, der har levet for nylig. Biobrændsler kan bestå af for eksempel sukkerrør, halm, gødning, spildevand og madrester, som afbrændes og dermed frigiver energi i form af varme. I Danmark bruger vi typisk biobrændsler i brændeovnen i stuen eller i kraftvarmeanlæg. Biobrændsler er det, man kalder CO 2 -neutrale. Det vil sige, at planterne inden for få årtier har op taget CO 2 fra luften ved fotosyntese. Når man afbrænder planterne, afgiver de CO 2 ligesom for eksempel olie. Men den CO 2, de afgiver, er ikke mere end den mængde, de har optaget fra luften få år tidligere. Derfor bliver mængden af CO 2 neutral igen. De fossile brændstoffer som olie og gas har deri mod ligget under jorden i millioner af år og er derfor ikke en del af CO 2 -regnestykket i vores atmosfære. Når man tager de fossile brændstoffer op fra jorden og brænder dem af, udledes der derfor automatisk mere CO 2 i atmosfæren, jo mere man brænder af. Derfor er det meget mere skånsomt for naturen at bruge biobrændsler frem for fossile brændstoffer. Biobrændsel: Blomsterne og planterne bruger CO 2 for at lave krop og blade. Når blomsten afbrændes, afgiver den samme mængde CO 2 ud i atmosfæren igen = CO 2 -neutralt Fossile brændstoffer: De fossile brændstoffer hentes under jorden, hvor de har ligget i millioner af år. Når de fossile brændstoffer afbrændes, sender det mere CO 2 ud i atmosfæren, end der var før = ikke CO 2 -neutralt
Fremtidens fleksible energistation forbrænder ikke kun, men henter energi fra vinden, bølgerne og solen. Fjernvarme som en del af fremtidens energisystem Gentofte Kommune, Folketinget og EU arbejder for at reducere mængden af affald og udnytte alle dets ressourcer. Lad os sammen tage på en rejse til fremtiden, hvor produktion af el og varme ikke ser ud, som vi kender det i dag. I fremtiden er forbrændingsanlæggene lavet om til energistationer, hvor forbrænding kun er én ud af flere muligheder. Man producerer her el og varme fra både forbrænding og de vedvarende energiformer som vind, bølger, sol og biobrændsel. Energistationerne er fleksible og kan hurtigt ændre sig alt efter, hvordan vejret er. Så hvis det for eksempel blæser meget, kan man skrue op for elektriciteten fra vindenergi og gemme den til de dage, hvor det ikke blæser så meget. Fjernvarmen, som vi kender fra Gentofte Kommune, passer godt ind i fremtidens energistationer, fordi det er en fleksibel opvarmningsform. På fjern varme anlæggene kan man selv bestemme, hvilken kilde energien skal komme fra. Det behøver altså ikke kun være overskudsvarme fra affaldsforbrændingen, der løber i rørene. Varmen kan også komme fra eksempelvis solen. Ved at bruge fjernvarme i fremtidens energianlæg, kan man sende energi fra de vedvarende energikilder som vind, bølger, sol og biobrændsel gennem fjernvarmerørene og ud til vores huse. Ved at samle alle energikilder ét sted, sikrer vi, at der altid kan vælges den mest miljørigtige løsning at sende ud på det bestemte tidspunkt. Hvad enten solen skinner, det blæser, eller havets bølger bruser. Samtidig behøver vi ikke sætte for eksempel et solcelleanlæg op på hvert eneste hustag. Samtidig kan fjernvarmesystemer lagre energi i store beholdere. Så på den måde kan man faktisk indbygge batterier i systemet, der kan bruges de dage, hvor der ikke er så meget energi til rådighed fra naturens side.
Dansk fjernvarme og verden omkring os I Danmark arbejder vi på at udvikle fjernvarmen og undersøger, hvordan vi kan bruge de vedvarende energikilder til at lave fjernvarme med. Målet er at udlede mindst muligt CO 2 i atmosfæren. Selvom der er lang vej igen, er vi allerede nået langt i kampen for et bedre miljø. I Danmark er vi nemlig blevet rigtig gode til at udnytte vores ressourcer bedre. Vi genbruger ressourcerne til at lave fjernvarme med. Faktisk er vi så gode til at lave fjernvarme i Danmark, at flere og flere lande beder Danmark om hjælp til at udvikle deres fjernvarmesystemer. Det betyder, at vi ikke blot hjælper til, at verden bliver et renere sted med bedre miljø, men også, at vi i Danmark tjener rigtig gode penge på fjernvarme. Faktisk sælger vi årligt fjernvarme ydelser til udlandet for cirka 6 milliarder kroner. Beløbet forventes kun at blive større i fremtiden. Kina får hjælp af Danmark Kina er et af de lande, som virkelig har fået øjnene op for, at fjernvarme betaler sig, både økonomisk og for miljøet. I Kina sker der en stor udvikling. Befolkningen bliver rigere og rigere, og derfor har man også fået mulighed for at bruge flere ressourcer og goder, der udleder CO 2. I Kina ligger byen Anshan, som er på størrelse med hele Sjælland. Her bor befolkningen meget tæt. Faktisk bor der alene i den centrale del af Anshan 1,8 millioner mennesker. Mange mennesker betyder megen forurening og stiller store krav til, at varmenettet skal virke ordentligt. For at gøre luften renere og for at sikre en stabil varmeforsyning, har den kinesiske regering valgt at satse på fjernvarme i byen. Her har de bedt de to danske virksomheder Danfoss og Cowi om hjælp. De to virksomheder skal hjælpe med at omdanne overskudsvarmen fra Kinas største stålvirksomhed, som ligger i Anshan, til varme. Hvis man går en tur i Anshan i dag, kan man se, hvor forurenet luften er. Ved at skifte til fjernvarme nedsætter Anshans befolkning CO 2 -udslippet med 240.000 ton om året. Det betyder, at man vil kunne se mindre forurening i luften, når man går rundt i gaderne efter skiftet til fjernvarme.
tjekliste Nu har vi læst en masse om fjernvarme, energiformer og affald. I de forskellige kapitler har vi lært, hvordan vi selv kan bidrage til at gøre verden til et grønnere sted. Find dem på tjeklisten herunder, og fyld selv flere punkter på. Klip tjeklisten ud og hæng den op i klassen eller tag den med dig hjem. Så kan vi sammen huske på at spare på energien og gøre jorden mere grøn. spar på varmen spar på vandet Køb færre nye ting så skal der også produceres mindre
Husk at spare på energien