Energie

Inhoudsopgave:

Inleiding
hoofdstuk 1: Energie bronnen
Hoofdstuk 2: energie vormen/soorten
Hoofdstuk 3: Milieu aspecten(groene/economie)
Hoofdstuk 4: Broeikaseffect
Hoofdstuk 5: Zonne-energie
Bronnen


Inleiding:

Het werkstuk Energie leek me een interessant onderwerp om te maken, het gaat bijvoorbeeld over nieuwe dingen zoals: groene stroom en het broeikaseffect. Ik had me er nog nooit eerder in verdiept en het is interessanter dan ik dacht. Ik heb voor het uitgewerkte soort de zon gekozen, omdat als er geen zon was geweest er nooit leven geweest zou zijn.

Hoofdstuk 1: Energiebronnen

-fossiele brandstoffen zijn aardolie, aardgas en steenkool. Ze zijn in de oertijd ontstaan uit resten van planten en dieren. Zowel Nederland als de rest van de wereld van de wereld komt de meeste energie uit fossiele brandstof. Bij de verbranding van fossiele brandstoffen komt een schadelijke stof vrij. Deze stoffen veroorzaken zure regen en versterken het broeikaseffect. Fossiele brandstoffen zijn niet vernieuwbaar. Deze voorraden raken op.


-duurzame energie zijn energiebronnen die niet opraken. Voorbeelden van duurzame energie zijn de zon, de wind en stromend water van zeeën en rivieren. bij gebruik van duurzame energie bronnen komen geen schadelijke bronnen kijken. Ze zijn dus milieuvriendelijker dan fossiele brandstoffen. Ook raakt duurzame energie nooit op.

-chemische energie is de energie van bewegende voorwerpen. De bewegingsenergie hangt af van de snelheid, maar ook van de massa.
De bewegingsenergie kun je berekenen met deze formule:

=de bewegingsenergie in joule (J)
=de massa in kilogram (kg)
=de snelheid in meter per seconde (m/s)

Hoofdstuk 2: energie vormen/soorten

De voordelen van aardolie zijn dat het makkelijk te transporteren is via pijpleidingen en mammoettankers, het is eenvoudig uit de grond te halen en is ook nog eens goedkoop. De nadelen zijn dat aardolie niet herbruikbaar is, het als politiek machtsmiddel kan gebruikt worden omdat het maar op bepaalde plaatsen gevonden word en dat ongelukken bij transport milieu rampen veroorzaken.

De voordelen van steenkool zijn dat de wereldvoorraad erg groot is en dat het erg goedkoop is. De nadelen zijn dat steenkool niet makkelijk te vervoeren is. Ook is steenkool niet vernieuwbaar en bij het verbranden komen veel schadelijke stoffen vrij. Ook is de winning van steenkool is gevaarlijk en smerig en ook blijven hopen puin over die lelijk staan in het landschap.

De voordelen van aardgas zijn dat aardgas makkelijk te transporteren is via pijpleidingen, de verbranding van aardgas is milieuvriendelijker dan aardolie en steenkool en het is goedkoop. De nadelen zijn dat aardgas niet vernieuwbaar is. Als er een lekkage is gaan alle planten en bomen dood. Bij de verbranding komen schadelijke stoffen vrij en aardgas is explosief.


De voordelen van uranium zijn, dat er weinig uranium nodig is voor veel energie, er komen geen schadelijke stoffen in de lucht. De nadelen van uranium zijn dat het niet vernieuwbaar is, en komt radioactief aval vrij, er kunnen ook kernwapens met uranium worden gemaakt en een ongeval in een kerncentrale kan een grote ramp veroorzaken.

De voordelen van waterstof zijn dat het een schone brandstof is en dat je waterstof uit water kan maken en water is er genoeg. De nadelen van waterstof zijn dat het explosief is en dat het erg duur is om waterstof te maken.

De voordelen van kernfusie zijn wat er zeer veel energie vrij komt, waterstof een schone brandstof is, je kunt waterstof uit water maken en er is water genoeg en bij kernfusie ontstaat er minder radioactief afval dat bij kernsplijting. De nadelen van kernfusie zijn dat kernfusie alleen bij hoge temperatuur plaats vind, het is erg duur om waterstof te maken, en een ongeval met een kernfusiecentrale kan een grote ramp veroorzaken.

De voordelen van de zon zijn dat het een duurzame energiebron is en dat de energie van zon gratis is. De nadelen van de zon is de prijs van zonnecellen en zonnecollector erg duur is, de zon vooral schijnt in de zomer en het beware van zonne-energie in de vorm van heet water kost veel ruimte.

De voordelen van de wind zijn, dat wind niets kost, het schoon is, dat het in Nederland altijd waait, er geen schadelijke stoffen in het milieu kunnen komen en het een duurzame energie bron is. De nadelen van wind zijn dat windmolens geluidsoverlast veroorzaken, de vogels tegen de windmolens te pletter kunnen slaan, een windmolen geeft weinig energie zodat je grote windmolenparken moet bouwen wat veel ruimte kost en dat windmolens lelijk in het landschap staan.

De voordelen van water zijn dat het goedkoop en veel van is, er geen schadelijke stoffen in het milieu komen en het is een duurzame energie bron. De nadelen van water zijn dat waterkrachtcentrale bouwen erg duur is, de waterstand kan veranderen die nadelige gevolgen kunnen hebben voor bijvoorbeeld de plantengroei in de buurt van de waterkrachtcentrale.

de voordelen van aardwarmte zijn dat het een goedkope energie bron is en er geen schadelijke stoffen in de lucht komen. De nadelen van aardwarmte zijn dat met het naar boven halen van de warme grondwater er ook andere stoffen mee naar boven kunnen komen die de bodem kunnen verontreinigen en dat de put maar een beperkt aantal jaren in het bedrijf kan blijven.

De voordelen van biogas zijn dat biogas een duurzame energie bron is en er wordt afval gebruikt, zodat er minder afval over blijft. De nadelen zijn dat een biogasinstallatie erg duur is.

Hoofdstuk 3: Milieu aspecten

In het begin was groene stroom duurder dan gewone stroom, daardoor gingen de landen met de grondstoffen voor stroom hoge prijzen vragen voor de grondstoffen, zodat ze meer macht kregen. Omdat de prijs nu zo hoog licht is groene energie even duur als gewone energie en kiezen de meeste mensen toch voor groene energie omdat ze best een handje willen helpen bij het tegen gaan van het broeikaseffect maar dan moet het hun niets extra kosten.

Hoofdstuk 4: Broeikaseffect

De dampkring

om de aarde zit de atmosfeer. Deze dampkring zorgt ervoor dat schadelijke straling uit de ruimte voor een groot deel wordt tegengehouden. En verder dat de warmte van de aarde voor een deel wordt vastgehouden. Het is dus een soort deken die om de aarde hangt en die ervoor zorgt dat mensen, planten en dieren kunnen leven. Zonder die deken zou er geen leven mogelijk zijn.
De atmosfeer bestaat uit waterdamp en koolzuur. Deze stoffen houden de warmte vast. Zouden deze stoffen er niet zijn, dan zou de aarde een stuk kouder zijn. De wereldgemiddelde temperatuur zou dan ongeveer 15 graden onder nul zijn.
De atmosfeer laat het zonlicht door en kaatst de door de aarde teruggekaatste warmtestraling voor een deel naar de aarde.

Wat houd het broeikas effect in
De aarde wordt verwarmd door de zon. Een gedeelte van de zonnestraling wordt door de atmosfeer terug de ruimte in gekaatst, een ander deel wordt omgezet in warmte op aarde. Ook deze warmte verdwijnt gedeeltelijk de ruimte in. Natuurlijke broeikasgassen, zoals waterdamp en CO2, zorgen ervoor dat de warmte die de aarde uitstraalt gedeeltelijk wordt teruggekaatst; deze gassen leggen een warme deken om de aarde. Dit noemt men het broeikaseffect.

Wat doet het broeikaseffect?
Door het broeikaseffect stijgt de temperatuur op aarde. Een hele kleine stijging kan al heel grote gevolgen hebben. Gletsjers smelten en dus stijgt de zeespiegel. De verwachting van sommige wetenschappers is dat de zeespiegel in de komende 60 jaar met wel 1,5 meter hoger gaat worden. Dat zal betekenen dat hele eilanden gaan verdwijnen. Ook voor een laaggelegen land als Nederland zal dit grote gevolgen hebben. Onze dijken zullen veel hoger moeten worden en de Waddeneilanden komen misschien wel voor een groot deel onder water te liggen.
ook heeft het broeikas effect voor de planten en dieren, door de stijging overleven sommige soorten het niet. De berg Kilimandjaro in Kenia had tot voor een paar jaar geleden nog een gletsjer met een omvang van 225 kilometer. Nu is dat nog maar 12,5 kilometer.

Het gevolg van het broeikas
Zonder het natuurlijke broeikaseffect zou de gemiddelde temperatuur op aarde op jaarbasis -18 graden Celsius bedragen, in plaats van de huidige +12 graden. Maar omdat de mens grote hoeveelheden broeikasgassen in de dampkring brengt, wordt het broeikaseffect behoorlijk versterkt.

Het broeikaseffect kan voor een klimaat verandering zorgen. De Verenigde Naties verwachten dat klimaatverandering rond de 21ste eeuw ervoor kunnen zorgen dat er grote overstromingen, extreme weersomstandigheden, droogte, extreme kou en ongebruikelijke landbouwgrond plaats kunnen vinden.


Hoe kunnen we verdere schade voorkomen
We kunnen in plaats van fossiele brandstoffen duurzame energie bronnen gebruiken, zoals zonne-energie en wind energie. Dit noemen we groene stroom. Groene stroom is een goed alternatief, want deze elektriciteit wordt opgewekt met behulp van duurzame energiebronnen zoals wind- en zonne-energie. Daarnaast komen bij het opwekken van groene stroom geen of minder vervuilende stoffen vrij. In oktober 2004 hadden al 3.000.000 huishoudens gekozen voor groene elektriciteit. Bovendien is groene stroom vrijwel even duur als gewone elektriciteit.

Politici willen deze regels gaat gebruiken om het broeikaseffect te stoppen:
-Verhoging van de energiebelastingen
- In samenwerking met de doelgroepen landbouw, verkeer, bouw en industrie zal een apart reductieplan worden opgezet voor andere broeikasgassen dan CO2.
- Een deel van de extra financiële middelen zal worden vrijgemaakt voor 'joint implementation' projecten met landen uit Midden- en Oost-Europa.
- Versnelde invoer van alternatieve brandstoffen in het wegverkeer.
- Betere benutting van het huisvestingsbeleid en de ruimtelijke ordening bij het terugdringen van de auto’s.
- Maar het belangrijkste is om te zorgen dat de toename van de wereldbevolking stopt. Er komen veel te veel mensen op aarde, die allemaal weer energie nodig hebben.

Hoofdstuk 5: Zonne-energie

De zon zorgt voor veel soorten energie, niet alleen voor zonne-energie maar ook voor bijvoorbeeld waterkracht en wind energie.

Geschiedenis van zonne-energie

De Grieken wisten zo een 2500 jaar geleden al dat zonne-energie nuttig was. Zij bouwden huizen met witte muren. Dit wit was omdat wit de zon weerkaatst. Daardoor bleef het overdag lekker koel in de huizen en was het ´s nachts warm in de huizen dat kwam doordat de muren de warmte dan weer uitstraalden. Deze methode van zonne-energie wordt nog steeds in veel zuidelijke landen gebruikt.

Wat is zonne-energie?
Zonne-energie is de energie die direct van de zon afkomt. Het is de belangrijkste energiebron op aarde. Door de energie van de zon kunnen planten, dieren en mensen leven. Zonne-energie kan in bruikbare vorm worden omgezet in warmte (zonneboilers) of elektriciteit (zonnecellen)
De productie van zonneboilers is niet erg slecht voor het milieu.

Wat zijn zonnecellen?
Zonnecellen maken elektriciteit van zonlicht. Dit heeft zijn voordelen op plaatsen waar geen stopcontact is. Zonnecellen vind je overal. Boeren gebruiken waterpompen die hun elektriciteit uit zonnecellen halen. Op zee zijn er boeien met zonnecellen, ze gebruiken de elektriciteit voor verlichting en voor geluidssignalen. Een zonnecollector verwarmt eerst water om daarvan stroom te maken. De stoom drijft een turbine aan en de turbine laat een generator elektriciteit maken. Een zonnecel neemt deze omweg niet. Een zonnecel maakt rechtstreeks elektriciteit uit zonlicht. Als lichtstralen op een zonnecel terechtkomen, ontstaat er elektriciteit. Eén zonnecel maakt maar heel weinig elektriciteit, daarom vind je altijd heel veel zonnecellen bij elkaar.

Waarom zonne-energie?
Zonne-energie gebruiken we, omdat fossiele brandstoffen opraken. Fossiele brandstoffen zijn bijvoorbeeld: steenkool, olie en gas. De zon raakt nooit op.

Hoe gaat het omzetten van licht in elektriciteit nu precies in zijn werk?
Het licht wordt opgevangen in de kleurstofmolecuul. Deze kleurstofmolecuul wordt overgedragen op een elektron. Het elektron wordt uit zijn verband gerukt. Dit vrije elektron heeft nu voldoende energie om zich vrij door het titaandioxide via het TCO op het glas en de verbonden koperdraadjes te bewegen naar de rekenmachine. De stroomkring moet gesloten zijn. Dit bereik je door middel van een positieve pool van de zonnecel. Om het proces te versnellen heb je een katalysator nodig. Je gebruikt hiervoor een laagje grafiet, wat je op het glas met de geleidende coating aanbrengt.

Toepassingen zonne-energie

Je kunt zonne-energie op 2 manieren gebruiken:

1. Zonne-energie omzetten in warmte met betrekking tot collectoren, dit wordt thermische energie genoemd.
2. Zonne-energie omzetten in elektriciteit met betrekking tot zonnepanelen, dit wordt fotovoltaisch Effect PV genoemd.

Elektriciteit uit zonlicht
Het proces waarmee een zonnecel werkt heet fotovoltaïsche omzetting: de omzetting van licht in elektriciteit. De meest gebruikte zonnecel is gemaakt van silicium en heeft door chemische bewerkingen een negatieve en een positieve laag gekregen (de n- en de p- laag). Als er licht op valt, worden er elektronen in de zonnecel losgemaakt. Door een verbinding tussen beide lagen te maken gaat er een elektrische stroom lopen, net zoals bij de plus en de min van een batterij.

Zonnecellen worden meestal aan elkaar gekoppeld en ondergebracht in een zonnepaneel. In zo’n paneel zijn de cellen goed beschermd. De meeste zonnepanelen hebben een afmeting van ongeveer een halve vierkante meter. Zonnepanelen maken vaak deel uit van een pv- systeem (photo- voltaïsch- systeem). Andere onderdelen van zo’n pv- systeem zijn hulpmiddelen zoals kabels, regelapparatuur en een draagconstructie.
De meeste pv- systemen zijn zogenaamde autonome (zichzelf regelende) toepassingen en hebben één of meer accu’s van 12 volt. Het voordeel daarvan is dat overdag geproduceerde stroom opgeslagen kan worden, zodat ook ’s nachts elektriciteit kan worden gebruikt.

De opslag van zonne-energie
Zonne-energie in opgeslagen vorm gebruiken we al sinds de tijd dat het vuur werd ontdekt. Iedere keer dat we een blok hout op het vuur gooien, gebruiken we opgeslagen zonne-energie, die miljoenen jaren geleden werd opgeslagen. De huidige methoden om zulke energie op te slaan komen erop neer dat met behulp van zomerse zonneschijn water wordt verwarmd, dat in geïsoleerde tanks wordt opgeslagen. Dit warme water kan gedurende de wintermaanden worden gebruikt voor verwarming. Ook maakt men voor de opslag van zonne-energie gebruik van speciale chemische producten en zogenaamde zonnevijvers of solar ponds. Solar ponds zijn ondiepe vijvers, waarin zich een zoutoplossing bevindt. In Israël heeft men met behulp hiervan midden in de winter rond middernacht elektriciteit geproduceerd. Dit bewijst dat zonne-energie het gehele jaar door opgeslagen en gebruikt kan worden.

Zonne-energie in Nederland

Zonnecellen zijn ideaal op plaatsen waar wel daglicht is, maar geen aansluiting op het elektriciteitsnet. Op een boot bijvoorbeeld, of midden in een weiland, of op een caravan, of in een tuinhuisje. De zonnecellen kunnen daar stroom leveren aan accu’s of direct aan elektrische apparaten en lampen. Omdat het schoon, stil en onderhoudsarm is, is een pv- systeem vaak beter dan een generator of een batterij.

Veel handige toepassingen vind je tegenwoordig op het water: binnenvaartschepen die voor het huishoudelijk stroomverbruik zonnepanelen hebben, zeilboten en boten met elektromotoren waarvan de accu’s opgeladen worden met zonne-energie. En er zijn duizenden boeien en lichtbakens, waarin zonnepanelen en accu’s de vroegere gasflessen of batterijen vervangen. Ook op andere plaatsen kan zonne-energie handig zijn. In weilanden pompen zonnepompen water op voor vee. In zomerhuisjes, caravans en tuinhuisjes kunnen recreanten dankzij zonnepanelen het licht aandoen en televisie kijken. Die laatste toepassing, die in de recreatie, is één van de populairste. Dat is te begrijpen, want het is een gemakkelijke en zorgeloze elektriciteitsvoorziening.

Op sommige plaatsen in Nederland zijn er al woningen met een dak van zonnepanelen. Dat zijn meestal proefprojecten met grote pv- systemen die aan het elektriciteitsnet zijn gekoppeld. Ze hebben omvormers die de zonne-energie omzetten in 220 volt wisselstroom. Zulke grote systemen zijn nu nog zeldzaam, maar zullen in de toekomst steeds vaker te zien zijn.

De toekomst van de zonne-energie
Zonne-energie is één van de belangrijkste energiebronnen voor de toekomst. Driekwart van de wereld moet het nu nog zonder elektriciteitsnet doen. Vooral in de Derde Wereld is zonne-energie een oplossing.

Ook bij ons heeft zonne-energie een veelbelovende toekomst volgens veel mensen. Pv- systemen zijn stil, onderhoudsarm en milieuvriendelijk.
Er komen steeds meer pv- systemen op de markt. Er zijn al kampeerwinkels die zonnepanelen verkopen. En terwijl steeds meer mensen een klein pv- systeem kopen, wordt nu al gewerkt aan grote systemen voor de toekomst. Overheid, bedrijfsleven en onderzoeksinstellingen werken samen aan een toekomst waarin zonne-energie kan concurreren met elektriciteit uit het openbare net.

Zonne-energie is een onuitputtelijke bron van energie uit licht en warmte uit de zon. Zonne-energie is eigenlijk lichtenergie. De zon straalt meer energie in de vorm van licht naar de aarde dan we met z’n allen op aarde gebruiken. De zon is de "motor" van het leven op aarde.
Aangezien er tekorten ontstaan op het gebied van fossiele brandstoffen, hout en splijtstoffen is men gaan zoeken naar een andere vorm van energie. Om ook het milieu zo min mogelijk te belasten wordt er nu energie opgewekt uit wind, water en zonlicht.
Bij zonne-energie spreken we over actieve en passieve zonne-energie.


Het verschil tussen actieve- en passieve zonne-energie is dat bij actieve zonne-energie gebruikt gemaakt wordt van een zonnecollector of een ander apparaat.
Een zonnecollector is een apparaat die met de warmte van de zon water verwarmd. De straling van de zon wordt geabsorbeerd door de zwarte bodem van de zonnecollector en de warmte wordt via metalen buizen in de collector aan het water door gegeven.
Passieve zonne-energie daarentegen maakt geen gebruik van apparaten.

Wat is zonne-energie?
Zonne-energie is de energie die van de zon bij kernreacties vrijkomt en waarvan een klein gedeelte de aarde bereikt. De term zonne-energie wordt meestal gebruikt voor de energie die wordt gewonnen uit de straling van de zon. We onderscheiden
deze energie in elektrische zonne-energie en thermische zonne-energie. De elektrische zonne-energie wordt gewonnen met behulp van zonnecellen en de thermische zonne-energie wordt gewonnen met behulp van zonnecollectoren.

De toekomst van zonne-energie
In de toekomst zal waarschijnlijk meer gebruik worden gemaakt van zonne-energie, want op ten duur zullen de fossiele brandstoffen opraken en moeten de mensen met een andere oplossing komen.
De regering zal daar geld in moeten stoppen .Ten eerste voor onderzoek en ten tweede moeten zij de burgers stimuleren over te stappen op milieuvriendelijke energie bronnen, zoals zonne- en windenergie.

ZONNE-ENERGIE
elektriciteit vinden wij vanzelfsprekend. We staan er vaak niet bij stil dat productie van elektriciteit uit aardgas of steenkool blijvende schade toebrengt aan onze leefomgeving. Bij de verbranding van deze brandstoffen komen schadelijke gassen vrij. Daarnaast zullen de brandstofvoorraden op lange termijn opraken. Toepassing van zonne-energie brengt geen uitstoot van schadelijke gassen met zich mee. Zonne-energie is schoon, stil en duurzaam.


Met zonnepanelen is heel veel mogelijk, zo kan het gebruikt worden om een sluis mee te openen, voor de elektriciteit op schrikdraad, voor een branden van de lamp in een lantaarnpaal, of voor elektriciteit in huis of op de boot. Zelfs auto’s kunnen lopen op zonne-energie. Er is zelfs een wedstrijd voor auto’s op zonne-energie in Australië, de World Solar Challenge. In het debuutjaar van de Nederlandse groep hebben zij deze wedstrijd gewonnen.

Een zonnepaneel bestaat uit zonnecellen, die worden gemaakt van silicium en zand, maar ook van bijv. bramensap kan je een zonnecel maken, alleen geeft deze veel minder elektriciteit dan een zonnecel van silicium en zand.
Een zonnecel is een onderdeel van een zonnepaneel, die word op de volgende manier gemaakt: zonnecellen worden in plaatjes van 0,3 mm. dik geperst. Het plaatje heeft een negatieve en een positieve kant. Aan de negatieve kant zit een laagje fosfor. Aan de negatieve kant van het plaatje komt een fijn netwerk van draadjes door de zeefdruk methode.
Aan de positieve kant komt een laagje aluminium om het geleidend te maken. Daaroverheen komt weer een laagje zodat de energie in de cel blijft en er niet meer uit kan. Hierna volgt er nog een heel proces van lagen aluminium, papier en rubber. Het zonnepaneel word helemaal gladgemaakt en vast gesmolten in rubber.

Zon heeft de toekomst. Er wordt veel vooruitgang in zonnepanelen geboekt. Het gemiddelde formaat van een zonnepaneel wordt kleiner terwijl de opbrengst hoger wordt. Daar komt nog bij dat de benodigde hoeveelheid kostbare materialen (zoals silicium) afneemt. Daardoor worden kosten gespaard.
Elk jaar bereikt er genoeg zonlicht ons land om 500 keer in onze elektriciteitsbehoefte te voorzien. Inmiddels zijn er zonnepanelen die tientallen jaren lang tienduizend watt vermogen kunnen leveren. Ieder paneel afzonderlijk bestaat uit 36 cellen van tien bij tien centimeter die samen goed zijn voor een vermogen van vijftig watt.

Zonnepanelen worden op diverse manieren toegepast. We maken een onderscheid tussen autonome systemen en netgekoppelde systemen. Autonome zonnesystemen staan los van het elektriciteitsnet hierbij wordt gebruik gemaakt van accu's om de

Bronnen

www.milieuloket.nl
www.technika10.nl
www.vrom.nl
het tekstboek, blz. 179 t/m 186
encyclopedie voor de jeugd
een informatie boekje van Nuon