Voorwoord
Wij mochten bij techniek een project maken over hoeveel energie er in 2050 nog is.
Dit lijkt ons erg interessant omdat wij daar waarschijnlijk mee te maken krijgen. De opdracht is om een alternatieve duurzame energiebron te vinden die goed voor het milieu is.
Vragen:
In 2050 is er niet genoeg energie om de auto te gebruiken omdat je moet tanken, en het oppompen van de brandstof kost te veel energie. De accu gebruikt te veel stroom. Ook de tram is niet bruikbaar meer. Er is te veel energie nodig voor het onderhoud van de tram zelf en het onderhoud van de rails. Je kunt onder het asfalt buizen plaatsen en daar koud water door laten stromen. Doordat de zon op het donkere asfalt schijnt word het water verwarmd. Dit water stroomt de verwarmingsbuizen in de huizen binnen. Ook kunnen de mensen kleine windmolens op het dak zetten. Het beste is een soort minimolen met wieken van 1,5 tot 2 meter lang. De elektriciteit die hij levert kan je dan thuis gebruiken. Als je in de stad woont zal de molen niet zo goed werken. Er is daar veel minder wind, omdat de gebouwen en de bomen wat van de wind tegenhouden. De minimolens zijn ook heel duur, daardoor kan je ze beter zelf maken. De huizen worden verlicht door kaarsen en een openhaard en met de openhaard word de kamer ook verwarmd. Rond 2040 zal het inwonertal 17.7 miljoen zijn en daarna afnemen tot 17.6 miljoen in 2050. De prijs van energie wordt veel duurder want er is maar 2 uur per dag energie, misschien stijgen de prijzen wel met 50%. Iedereen wil zoveel mogelijk energie, en daarom zullen de prijzen maar blijven stijgen. De woningen zullen er anders uit zien. Ze zullen kleiner worden, omdat er niet genoeg energie is om de grote huizen te verwarmen en te verlichten. In arme landen zullen de huizen hetzelfde blijven, want ze hadden toch al niet genoeg geld voor energie. Technische vindingen waarmee energie gewonnen kan worden zullen goud waard zijn. Op straat zal het heel rustig zijn. Bijna iedereen zal met de fiets of lopend gaan omdat er niet genoeg energie is voor de auto of het openbaar vervoer. Als mensen willen reizen hebben ze energie nodig, dus er is niet genoeg energie om maar te reizen wanneer je wil. De radio en spaarlampen gebruiken niet zo veel elektriciteit als bijv. een waterkoker, wasmachine of de televisie, en daarom zullen ze erg veel worden gebruikt. Voor de ziekenhuizen is het natuurlijk een probleem wanneer hun niet de hele dag energie mogen gebruiken. En daarom zou je bij het ziekenhuis een hele grote windmolen kunnen plaatsen met een grote accu er bij. Als het dan een keer heel hard waait levert de windmolen energie aan de accu. Wanneer het ziekenhuis dan energie nodig heeft kan hij dat uit de accu halen. We hebben een andere energiebron nodig. Op de wereld is er nog genoeg olie en aardgas voor ongeveer 50 jaar. We hebben nog voor ongeveer 300 jaar steenkool. En omdat deze brandstof ernstige schade brengt aan het milieu, zoeken mensen over de hele wereld naar bronnen van alternatieve energie. Sommige mensen zien het gebruik van kernenergie als een schoon en veilig alternatief. Maar dat geeft gevaarlijke afvalproducten. Verder is kernenergie afhankelijk van uranium dat er waarschijnlijk nog maar voor 60 jaar is. Duurzame energiebronnen die in 2050 kunnen worden gebruikt zijn windenergie en zonne-energie. Er zullen niet minder mensen op aarde kunnen leven zonder fossiele brandstoffen. Nu leven er op aarde zo ongeveer 6,2 miljard mensen, in 2050 zal dat zo ongeveer 8.9 miljard zijn. De maatregelen die we nu zelf al kunnen nemen zijn: 's avonds de gordijnen dicht doen tegen de kou en 's morgens de gordijnen weer open; dan kan de zon naar binnen schijnen, een uur voor slapen gaan de verwarming uit of zacht, geen deuren of ramen open laten staan, de koelkast niet open laten staan, het licht uitdoen als je de kamer verlaat, pas als je het koud hebt de verwarming aan, niet onnodig met de auto. De rijkere landen die normaal gesproken veel energie hebben zullen het zwaarst getroffen worden wanneer er niet genoeg energie meer is, want die zijn gewend veel energie te gebruiken. De armere landen hebben nu al niet genoeg geld om energie te gebruiken. De achterstand van de derde wereld bij een energietekort word niet omgezet tot een voorsprong want zij kunnen net zo goed geen energie gebruiken. Energiebedrijven hebben het meest te lijden want ze kunnen geen energie meer verkopen. Verder hebben haast alle bedrijven een probleem want in welk bedrijf heb je nou geen energie nodig? Ecologische verbouw van gewassen heeft niet te lijden aan een tekort aan fossiele energie want voor ecologische verbouw heb je helemaal geen fossiele energie nodig. ICT zal veel te lijden hebben aan een tekort van fossiele energie. Het heeft wel zin om nul-energiewoningen verplicht te stellen, maar waarschijnlijk is dit te duur. Het ombouwen van wegen tot zonnecollectoren is te duur en heeft geen zin.
Energie
Het energieverbruik van de mens met al zijn machines en apparaten is zo ontzettend groot, dat het einde van de brandstofvoorraden in zicht begint te komen. Onze maatschappij is sterk afhankelijk van steenkool, olie en gas. De voorraden van deze fossiele brandstoffen raken langzamerhand uitgeput. We zullen dan ook moeten zoeken naar oplossingen voor dit dreigende energietekort. Olie- en gasvoorraden worden nu in een snel tempo opgemaakt en deze vormen van energie worden daarom steeds duurder. Daarom hebben we een vorm van alternatieve energie nodig. Alternatieve energie is een vorm van energie die altijd beschikbaar is en zal blijven. Voorbeelden hiervan zijn:
zonne-energie, wind- en waterenergie en bio-energie. Een voordeel van deze vormen van energie is, dat er geen nieuwe vervuilingproblemen, zoals zure regen en radioactief afval wordt gecreëerd. Sommige mensen geloven dat het gebruik van kernenergie de energietekorten kan oplossen. Deze vorm is echter erg duur en vervuild het milieu. Zolang er nog geen oplossing is voor het probleem zullen wij daar waar mogelijk is energie moeten besparen in plaats van te verspillen. Hieronder zullen wij de vormen van alternatieve energie bespreken.
Zonne-energie.
We kunnen niet zonder zonne-energie. Bijna al onze energie wordt geleverd door de zon. Er is zover wij weten maar 1 soort energie die niet directe zonne-energie is: geothermische energie, hierbij wordt energie gehaald uit het binnenste van de aarde.
Zonne-energie bestaat uit zonlicht, maar ook warmtestraling en UV-straling. Volgens wetenschappers en sterrenkundigen kunnen we nog lang gebruik maken van zonne-energie. Er wordt zonne-energie opgeslagen in de atmosfeer. Het is niet duidelijk of daar ook gebruik van gemaakt kan worden. De zon brandt al zo ongeveer 4900 miljoen jaar en volgens sterrenkundigen kan de zon nog wel 2 x zo oud worden. Een heel groot voordeel van het gebruik van zonne-energie is dat het goed is voor het milieu. Bij zonne-energie heb je niet al die milieuvervuilende stinkgassen. Een ander voordeel is dat zonne-energie eigenlijk oneindig is. Er komt geen einde aan. Toch wordt er nog niet zoveel zonne-energie gebruikt op aarde. We gebruiken zonne-energie vooral in zonnecollectoren en zonnecellen. Deze zonnecellen en zonnecollectoren vangen de energie op en verwerken die tot een andere vorm van energie, zodat we die nuttig kunnen gebruiken.
De eenvoudigste manier om zonne-energie op te vangen doe je met een zonnecollector. Zonnecollectoren verwarmen water dat gebruikt kan worden voor de centrale verwarming. Een zonnecollector vangt het zonlicht op en verwarmt daar water mee. In feite is een zonnecollector een soort doos met een zwarte bodem die de zonnewarmte vast houd. Daaronder zit nog een isolatielaag om te helpen de warmte vast te houden. Die doos wordt afgedekt met een glazen plaat die de warmte in de doos houd. In die doos zitten pijpen waardoor het water stroomt. Er stroomt koud water in die pijpen en er komt door de zon verwarmd water weer uit. De simpelste zonnecollector is een vlakke-plaat-collector. Die zie je op de daken van huizen. Je kan ze alleen niet als enige energiebron voor de verwarming gebruiken, omdat ze alleen goed verwarmd worden als de zon hoog aan de hemel staat. Op bewolkte dagen heb je dus gas nodig. Maar op zonnige dagen is het een mooie besparing. Het water wordt met een pomp naar de centrale verwarming gepompt om het huis te verwarmen.
De beste toekomst in de zonne-energie zijn de zonnecellen. Zonnecellen zetten zonlicht direct om in elektrische energie. Bij zonnecollectoren kan je ook elektrische energie opwekken, maar dan moet je van het water stoom maken die een turbine aandrijft. Een zonnecel zet in 1 x de straling van de zon om in elektrische energie. Er wordt verwacht dat er in de toekomst veel zonnecellen worden verbruikt. Als er zonlicht op een zonnecel valt wordt dat omgezet in elektrische energie. Dat gebeurt in de draadjes in de cel die ook de elektrische stroom vervoeren. Zonnecellen worden gemaakt van siliciumkristallen. Silicium is heel goedkoop, maar de zonnecellen worden zo duur omdat silicium zuiveren veel kost. Een zonnecel maakt uit het zonlicht rechtstreeks elektriciteit. Een groot voordeel van de zonnecel is dat constant zonlicht niet nodig is. Ook op bewolkte dagen werkt een zonnecel. De energie die een zonnecel opvangt kan ook opgeslagen worden in accu’s.
Windenergie
Ook vroeger wisten de mensen al dat je uit de wind energie kunt halen. Ze maakten bijvoorbeeld zeilboten. Een zeilboot gebruikt geen energie uit brandstoffen, maar energie uit wind. Later werden er ook windmolens gemaakt. De molenwieken gaan draaien als de wind ertegen aan blaast.
Met die ronddraaiende beweging werd graan gemalen, water opgepompt en hout gezaagd. In sommige streken van ons land komen nog veel van die oude windmolens voor. Iedereen kent ze wel, die Hollandse molens met vier wieken.
De afgelopen vijftig jaar is windenergie bijna niet meer toegepast. Dat gaat in de toekomst veranderen. Wind zal dan een van de nieuwe energiebronnen zijn die in Nederland worden gebruikt. Daarom worden er nu weer meer windmolens gemaakt. Nog steeds onderzoekt men hoe windmolens beter gebouwd kunnen worden. De Nederlandse regering heeft daarvoor geld gegeven aan het Energie Onderzoek Centrum Nederland (ECN). Het ECN staat in Petten, een dorp in Noord Holland. Er werken mensen die van alles onderzoeken wat met energie te maken heeft. Bijvoorbeeld hoe men steenkool kan verbranden zonder dat de lucht erg verontreinigd wordt. Of hoe men kerncentrales moet bouwen. Maar ook hoe windmolens moeten worden gemaakt. En of de windmolens die men bouwt, wel veilig zijn. Er worden twee manieren onderzocht om windenergie te gebruiken. In het groot en in het klein. Tegenwoordig worden grote molens gebouwd. Ze hebben wieken van 25 tot 50 meter lengte. In Nederland wil de regering een aantal van zulke grote molens vlak bij elkaar zetten. Dat moet gebeuren op een groot veld waar geen andere gebouwen staan. Daarnaast kan men windenergie in het klein toepassen. Hiermee bedoelen we het gebruik van kleine windmolens. Ze hebben wieken van maar vijf tot tien meter lengte. Zulke molens worden niet in groepen bij elkaar gezet. Ze staan los bij fabrieken of boerderijen die veel elektriciteit gebruiken. In plaats van grote en kleine molens kun je ook een hele kleine molen kopen. Zeg maar minimolen, met wieken van anderhalf tot twee meter lang. Zo'n molen zou je op het dak van je huis kunnen zetten. De elektriciteit die hij levert, kun je dan thuis gebruiken. Als je middenin de stad woont, zal de molen niet zo goed werken. Er is daar veel minder wind. Dat komt doordat de wind wordt afgeremd door de huizen en de bomen.
De minimolens zijn ook heel duur, zo duur dat het goedkoper is om de elektriciteit van het energiebedrijf te kopen. Het is ook veel voordeliger zelf een molen te maken. Veel mensen zijn daar nu mee bezig. Het is niet eenvoudig, maar veel mensen is het al gelukt. Als het hard waait levert een molen veel elektriciteit, maar staat er weinig wind, dan levert het heel weinig elektriciteit op. Dus de hoeveelheid elektriciteit heeft dus met de wind te maken. Als we de wind zouden gebruiken om elektriciteit op te wekken, zouden we elektriciteit genoeg hebben. Zelfs veel meer dan Nederland nodig heeft. Maar er is één groot probleem. We kunnen namelijk niet heel Nederland volzetten met windmolens. Hoeveel energie we uit de wind halen, hangt dus af van het aantal molens dat we neerzetten. Een combinatie van onderwatermolens en windmolens op de Afsluitdijk. Dit systeem levert altijd elektriciteit. Als er veel wind is door de windmolens. Als er weinig wind is, door de onderwatermolens. Er zijn echter mensen die bezwaren hebben tegen dit plan. Zij zeggen dat het water in- en uitpompen slecht is voor de vogels, en vissen die in het IJsselmeer leven. Anderen vinden grote windmolens lelijk. Ze ontsieren het landschap.
Waterenergie
Energie halen uit water is een methode die al zo’n 30.000 jaar geleden ontstond. Eerst met simpele dingen, maar later met gemalen werd het steeds meer gebruikt. Tegenwoordig gebruiken we het nog steeds volgens het oude systeem. Een stromende en vallende waterkracht, wordt met behulp van een schroef omgezet in een draaiende beweging. Die draaiende beweging draait weer een generator aan, die elektriciteit opwekt. Die generator is te vergelijken met een uitvergrote fietsdynamo. Hoeveel een waterkrachtcentrale opwekt hangt af van de hoeveelheid en de kracht van het water. Het water zal altijd blijven stromen en is dus onuitputtelijk.
Bio-energie:
Het verbranden van fossiele brandstoffen is de oorzaak van ernstig milieuverontreiniging. Wanneer we dingen verbranden, komen er in de lucht gassen vrij. Sommige van deze gassen worden broeikasgassen genoemd. Ze worden zo genoemd omdat ze de warmte van de zon binnenhouden net zoals het glas in een broeikas doet. Veel van de energie van de zon die de aarde bereikt, gaat weer terug de ruimte in. Maar een deel ervan wordt vastgehouden door de broeikasgassen in de lucht. Deze gassen houden onze planeet warm genoeg om erop te kunnen leven. Door grote hoeveelheden fossiele brandstoffen te verbruiken verhogen we in feite de hoeveelheid broeikasgassen in de lucht. Dat betekent dat er meer warmte wordt vastgehouden en dat de aarde steeds warmer wordt. Dat klinkt goed, maar een verandering van klimaat doet meer kwaad dan goed. Zo kunnen oogsten mislukken als gevolg van het uitblijven van regen. Het zeeniveau kan stijgen, doordat de ijsbergen bij de Noord- en Zuidpool smelten. Andere gassen komen vrij door verbranding van fossiele brandstoffen. Deze gassen lossen op in regen op het ogenblik dat die naar beneden valt en maken van de regen een scherp zuur. In veel delen van de wereld zijn meren en bossen verontreinigd door zure regen. Bomen verliezen hun bladeren door zure regen. Er is nog een bron van energie. We gebruiken hem al honderden jaren. De helft van de wereldbevolking haalt er al haar energie vandaan. In de VS produceert hij net zoveel energie als kernenergie. Hij kan het broeikaseffect terugdringen en in tegenstelling tot kolen en olie kan hij bijgemaakt worden. Deze energie heet bio-energie en wordt gemaakt van biomassa - heel eenvoudig, van planten! Bio-energie is honderden jaren lang de belangrijkste bron van energie geweest voor de mens. Voor de meeste mensen in de derde wereld is het nog steeds de belangrijkste energiebron. Bio-energie is de basis van het leven zelf. Bio is het Griekse woord voor leven. Vroeger gebruikte iedereen bio-energie in de vorm van een houtvuur, voor de warmte en om erop te koken. Hout sprokkelen voor het vuur was voor iedereen een belangrijke, dagelijks terugkerende taak dat is voor veel mensen nog steeds zo. Houtskool maken van hout was een van de oudste methoden om biomassa om te zetten in een meer efficiënte brandstof. Houtskool geeft tweemaal zoveel warmte als hout. In Europa werden in de meeste bossen en bosgebieden houtskoolbranders aangetroffen. Het maken van houtskool is in een groot deel van de derde wereldlanden een belangrijke bedrijfstak. Hout en houtskool werden gebruikt om pottenbakkersovens mee te stoken. Houtskool werd gebruikt om erts te smelten, waar men metaal van maakte. Broodovens werden verhit door er takkenbossen in te branden. Daarna werd de as opgeruimd en deed men het brood in de oven om het te laten bakken. De smid gebruikte grote hoeveelheden houtskool om werktuigen, wapens en wapenuitrusting van te maken. Deze brandstoffen bleven in het Westen van belang tot het begin van de industriële revolutie, toen de eerste stoommachines werden aangedreven door op hout gestookte stoomketels. Biobrandstof is in veel landen een belangrijke bron van energie gebleven. Pas de laatste 200 jaar is de geïndustrialiseerde wereld steeds meer fossiele brandstoffen gaan gebruiken en men is het proces vergeten hoe nuttig biobrandstoffen zijn. Biomassa is in veel vormen beschikbaar. Het kan hout, stro, rijstbolsters, suikerriet (plaatje) of zelfs blokken gedroogde dierenmest. De makkelijkste manier om de energie in dit soort materiaal vrij te maken is om er brand in te steken. Dat is al honderdduizenden jaren de traditionele manier om biobrandstoffen te gebruiken. Maar er zijn een paar nadelen aan verbonden. Ten eerste neemt het verzamelen van brandstof veel tijd in beslag. Ten tweede moeten er grote, droge opslagplaatsen gebouwd worden om het in te bewaren. Ten derde wordt er bij de verbranding van biobrandstoffen in de openlucht energie verspilt. De meeste warmte die door een open vuur in een woonkamer wordt geproduceerd, gaat verloren in de schoorsteen.
Een vuur heeft drie dingen nodig om het brandend te houden. Dat zijn brandstof, zuurstof en warmte. Steenkool en hout zijn de brandstoffen die in de traditionele open haardvuren worden verbrand. Terwijl de brandstof brandt, verspreidt de warmte zich in de kamer. Daardoor wordt de lucht in de kamer warm. Maar diezelfde warme lucht levert de zuurstof die het vuur brandend houdt. De warme lucht wordt aan de kamer onttrokken door het vuur en ontsnapt vervolgens via de schoorsteen. Hij moet dan vervangen worden. De warme lucht wordt door koude lucht van buiten het gebouw vervangen door openingen in ramen en deuren. Op die manier ontstaan koude luchtstromen. Er moet meer brandstof worden gestookt om de koude lucht te verwarmen die in de kamer is gekomen. Sommige open vuren betrekken hun lucht rechtstreeks via ondergrondse kanalen. Maar ook dan raakt er warmte verloren in de schoorsteen.
Afgesloten, langzaam brandende kachels houden veel warmteverlies in de schoorsteen tegen. Ventilatiegaten kunnen open en dicht om de hoeveelheid lucht die binnenkomt te regelen. Langzaam brandende kachels verspillen minder warme lucht dan gewone vuren. Daarom hebben ze minder brandstof nodig om een kamer te verwarmen. De eerst goedbrandende kachel van dit type werd in 1836 in Amerika gebouwd. Moderne versies ervan zorgen niet alleen dat de kamer verwarmd wordt, maar kunnen ook heet water leveren voor radiatoren en voor de warmwaterkraan. Veel kachels hebben ook ingebouwde oven en kook- of warmhoudplaatjes. Er moet nog steeds veel gedaan worden om biobrandstoffen efficiënter te maken en de productiekosten te drukken. Maar er zijn veel voorbeelden van biobrandstoffen die al op grote schaal in gebruik zijn. In Puerto Rico heeft de Bacardi-onderneming de grootste biogasgenerator ter wereld gebouwd. Deze generator verwerkt ongeveer 14000 kg fabrieksafval per dag en produceert 42500 kubieke meter gas. Het gas wordt in stoomketels in de fabriek gebruikt en levert ongeveer 40% van de energiebehoefte van de fabriek. Er wordt door Bacardi nog een tweede biogasgenerator gebouwd. Dat betekent dat ze niet alleen in hun eigen totale energiebehoefte kunnen voorzien, maar dat ze ook nog wat brandstof overhouden om aan andere te verkopen. Er is een kleinere, maar even efficiënte biogasgenerator in werking bij de zuivelfabrieken in het Zuiden van Wales. Deze biogasgenerator gebruikt een bijproduct van de zuivelproducten die worden gemaakt om biogas te produceren. Sinds de bouw van de generator heeft het bedrijf duizenden ponden aan energiekosten per jaar bespaard.
Bovendien is het afval van de biogasgenerator, nadat het is verwerkt, schoon genoeg om het in een nabij gelegen rivier te kunnen lozen, zonder dat dit een gevaarlijke verontreiniging van het milieu veroorzaakt. Deze biogasgenerator spaart het bedrijf niet alleen grote sommen geld uit, maar hij is nog milieuvriendelijk ook. Soms zijn er geen stortplaatsen beschikbaar voor het kwijtraken van afval. Vaak kan het worden verbrand om in plaats daarvan stoomketels te verwarmen. In Sumner County, in de Amerikaanse Staat Tenessee, verbrandt een elektrische centrale die van brandstof wordt voorzien door afval, 100 ton afval per dag. De hitte die wordt opgewekt, gebruikt men om stoom te produceren, die een turbine aandrijft voor het opwekken van elektriciteit. Soortgelijke verwarmingsketels in Groot-Brittannië gebruiken afval als brandstof voor het maken van cement, of om huizen in de buurt van heet water te voorzien. Sheffield heeft al verschillende jaren de warmte van afvalverbranding aan vele woningen geleverd. Er zijn plannen om nog meer woningen op deze manier te gaan verwarmen.
Net als in Brazilië, wordt alcohol ook in Malawi en Zimbabwe als brandstof voor auto’s geproduceerd. Het wordt vermengd met benzine en men noemt het ‘gasohol’. Men gebruikt het in verschillende delen van Afrika en het is verkrijgbaar bij gewone pompstations, net als benzine. Naarmate de hoeveelheid fossiele brandstof die overblijft minder wordt, zullen we voor onze energie steeds meer afhankelijk worden van biomassa.
Wat zouden wij doen met 2 uur energie?
……..: Ik zou met 2 uur stroom op een dag zoveel mogelijk dingen opladen wat er op te laden valt zoals; mobiel, gameboy, accu’s en batterijen.
En ik zou gaan bellen of achter de computer voor school gaan werken maar des te meer stroom een apparaat verbruikt des te eerder en des te sneller die 2 uur op gaan.
………: Met 2 uur stroom zou ik tv. kijken. Ik zou ook gaan computeren. Ook zou ik mijn mobiele telefoon opladen. Omdat ik graag sms met mijn vriendinnen. Ook zou ik op internet gaan en ook gaan chatten om contact te houden met anderen.
……….: Ik zou met 2 uur stroom op een dag zoveel mogelijk apparaten opladen waaronder; zaklamp, mobiele telefoon, batterijen. Ook de oven zal ik gebruiken om een redelijke maaltijd te bereiden. Ook zou ik eens of tweemaal in de week een dvd kijken of tv.
……….: Met 2 uur stroom per dag zou ik mijn avondeten warm maken en ik zou tv. kijken naar zwemmen en naar wintersporten, zoals; skiën, biatlon, schansspringen en schaatsen. Ik zou ook computeren, voornamelijk op msn, Flight Simulator en op internet. Ik zal ook mijn mobiel opladen om te sms-en.
………..: Met 2 uur stroom zou ik zoveel mogelijk energie bewaren om ’s avonds avondeten te maken. Verder zou ik mijn mobiel opladen zodat ik met vriendinnen kan sms-en. Verder zal ik veel lezen en met de hond gaan wandelen. Daar heb ik geen energie voor nodig. Daarna zou ik op msn gaan, want dat is belangrijk, je moet immers contact houden met je vrienden.
Nawoord.
Het was erg interessant om aan dit verslag te werken. We hebben er veel van geleerd.
Wij mochten bij techniek een project maken over hoeveel energie er in 2050 nog is.
Dit lijkt ons erg interessant omdat wij daar waarschijnlijk mee te maken krijgen. De opdracht is om een alternatieve duurzame energiebron te vinden die goed voor het milieu is.
Vragen:
In 2050 is er niet genoeg energie om de auto te gebruiken omdat je moet tanken, en het oppompen van de brandstof kost te veel energie. De accu gebruikt te veel stroom. Ook de tram is niet bruikbaar meer. Er is te veel energie nodig voor het onderhoud van de tram zelf en het onderhoud van de rails. Je kunt onder het asfalt buizen plaatsen en daar koud water door laten stromen. Doordat de zon op het donkere asfalt schijnt word het water verwarmd. Dit water stroomt de verwarmingsbuizen in de huizen binnen. Ook kunnen de mensen kleine windmolens op het dak zetten. Het beste is een soort minimolen met wieken van 1,5 tot 2 meter lang. De elektriciteit die hij levert kan je dan thuis gebruiken. Als je in de stad woont zal de molen niet zo goed werken. Er is daar veel minder wind, omdat de gebouwen en de bomen wat van de wind tegenhouden. De minimolens zijn ook heel duur, daardoor kan je ze beter zelf maken. De huizen worden verlicht door kaarsen en een openhaard en met de openhaard word de kamer ook verwarmd. Rond 2040 zal het inwonertal 17.7 miljoen zijn en daarna afnemen tot 17.6 miljoen in 2050. De prijs van energie wordt veel duurder want er is maar 2 uur per dag energie, misschien stijgen de prijzen wel met 50%. Iedereen wil zoveel mogelijk energie, en daarom zullen de prijzen maar blijven stijgen. De woningen zullen er anders uit zien. Ze zullen kleiner worden, omdat er niet genoeg energie is om de grote huizen te verwarmen en te verlichten. In arme landen zullen de huizen hetzelfde blijven, want ze hadden toch al niet genoeg geld voor energie. Technische vindingen waarmee energie gewonnen kan worden zullen goud waard zijn. Op straat zal het heel rustig zijn. Bijna iedereen zal met de fiets of lopend gaan omdat er niet genoeg energie is voor de auto of het openbaar vervoer. Als mensen willen reizen hebben ze energie nodig, dus er is niet genoeg energie om maar te reizen wanneer je wil. De radio en spaarlampen gebruiken niet zo veel elektriciteit als bijv. een waterkoker, wasmachine of de televisie, en daarom zullen ze erg veel worden gebruikt. Voor de ziekenhuizen is het natuurlijk een probleem wanneer hun niet de hele dag energie mogen gebruiken. En daarom zou je bij het ziekenhuis een hele grote windmolen kunnen plaatsen met een grote accu er bij. Als het dan een keer heel hard waait levert de windmolen energie aan de accu. Wanneer het ziekenhuis dan energie nodig heeft kan hij dat uit de accu halen. We hebben een andere energiebron nodig. Op de wereld is er nog genoeg olie en aardgas voor ongeveer 50 jaar. We hebben nog voor ongeveer 300 jaar steenkool. En omdat deze brandstof ernstige schade brengt aan het milieu, zoeken mensen over de hele wereld naar bronnen van alternatieve energie. Sommige mensen zien het gebruik van kernenergie als een schoon en veilig alternatief. Maar dat geeft gevaarlijke afvalproducten. Verder is kernenergie afhankelijk van uranium dat er waarschijnlijk nog maar voor 60 jaar is. Duurzame energiebronnen die in 2050 kunnen worden gebruikt zijn windenergie en zonne-energie. Er zullen niet minder mensen op aarde kunnen leven zonder fossiele brandstoffen. Nu leven er op aarde zo ongeveer 6,2 miljard mensen, in 2050 zal dat zo ongeveer 8.9 miljard zijn. De maatregelen die we nu zelf al kunnen nemen zijn: 's avonds de gordijnen dicht doen tegen de kou en 's morgens de gordijnen weer open; dan kan de zon naar binnen schijnen, een uur voor slapen gaan de verwarming uit of zacht, geen deuren of ramen open laten staan, de koelkast niet open laten staan, het licht uitdoen als je de kamer verlaat, pas als je het koud hebt de verwarming aan, niet onnodig met de auto. De rijkere landen die normaal gesproken veel energie hebben zullen het zwaarst getroffen worden wanneer er niet genoeg energie meer is, want die zijn gewend veel energie te gebruiken. De armere landen hebben nu al niet genoeg geld om energie te gebruiken. De achterstand van de derde wereld bij een energietekort word niet omgezet tot een voorsprong want zij kunnen net zo goed geen energie gebruiken. Energiebedrijven hebben het meest te lijden want ze kunnen geen energie meer verkopen. Verder hebben haast alle bedrijven een probleem want in welk bedrijf heb je nou geen energie nodig? Ecologische verbouw van gewassen heeft niet te lijden aan een tekort aan fossiele energie want voor ecologische verbouw heb je helemaal geen fossiele energie nodig. ICT zal veel te lijden hebben aan een tekort van fossiele energie. Het heeft wel zin om nul-energiewoningen verplicht te stellen, maar waarschijnlijk is dit te duur. Het ombouwen van wegen tot zonnecollectoren is te duur en heeft geen zin.
Energie
Het energieverbruik van de mens met al zijn machines en apparaten is zo ontzettend groot, dat het einde van de brandstofvoorraden in zicht begint te komen. Onze maatschappij is sterk afhankelijk van steenkool, olie en gas. De voorraden van deze fossiele brandstoffen raken langzamerhand uitgeput. We zullen dan ook moeten zoeken naar oplossingen voor dit dreigende energietekort. Olie- en gasvoorraden worden nu in een snel tempo opgemaakt en deze vormen van energie worden daarom steeds duurder. Daarom hebben we een vorm van alternatieve energie nodig. Alternatieve energie is een vorm van energie die altijd beschikbaar is en zal blijven. Voorbeelden hiervan zijn:
Zonne-energie.
We kunnen niet zonder zonne-energie. Bijna al onze energie wordt geleverd door de zon. Er is zover wij weten maar 1 soort energie die niet directe zonne-energie is: geothermische energie, hierbij wordt energie gehaald uit het binnenste van de aarde.
Zonne-energie bestaat uit zonlicht, maar ook warmtestraling en UV-straling. Volgens wetenschappers en sterrenkundigen kunnen we nog lang gebruik maken van zonne-energie. Er wordt zonne-energie opgeslagen in de atmosfeer. Het is niet duidelijk of daar ook gebruik van gemaakt kan worden. De zon brandt al zo ongeveer 4900 miljoen jaar en volgens sterrenkundigen kan de zon nog wel 2 x zo oud worden. Een heel groot voordeel van het gebruik van zonne-energie is dat het goed is voor het milieu. Bij zonne-energie heb je niet al die milieuvervuilende stinkgassen. Een ander voordeel is dat zonne-energie eigenlijk oneindig is. Er komt geen einde aan. Toch wordt er nog niet zoveel zonne-energie gebruikt op aarde. We gebruiken zonne-energie vooral in zonnecollectoren en zonnecellen. Deze zonnecellen en zonnecollectoren vangen de energie op en verwerken die tot een andere vorm van energie, zodat we die nuttig kunnen gebruiken.
De eenvoudigste manier om zonne-energie op te vangen doe je met een zonnecollector. Zonnecollectoren verwarmen water dat gebruikt kan worden voor de centrale verwarming. Een zonnecollector vangt het zonlicht op en verwarmt daar water mee. In feite is een zonnecollector een soort doos met een zwarte bodem die de zonnewarmte vast houd. Daaronder zit nog een isolatielaag om te helpen de warmte vast te houden. Die doos wordt afgedekt met een glazen plaat die de warmte in de doos houd. In die doos zitten pijpen waardoor het water stroomt. Er stroomt koud water in die pijpen en er komt door de zon verwarmd water weer uit. De simpelste zonnecollector is een vlakke-plaat-collector. Die zie je op de daken van huizen. Je kan ze alleen niet als enige energiebron voor de verwarming gebruiken, omdat ze alleen goed verwarmd worden als de zon hoog aan de hemel staat. Op bewolkte dagen heb je dus gas nodig. Maar op zonnige dagen is het een mooie besparing. Het water wordt met een pomp naar de centrale verwarming gepompt om het huis te verwarmen.
De beste toekomst in de zonne-energie zijn de zonnecellen. Zonnecellen zetten zonlicht direct om in elektrische energie. Bij zonnecollectoren kan je ook elektrische energie opwekken, maar dan moet je van het water stoom maken die een turbine aandrijft. Een zonnecel zet in 1 x de straling van de zon om in elektrische energie. Er wordt verwacht dat er in de toekomst veel zonnecellen worden verbruikt. Als er zonlicht op een zonnecel valt wordt dat omgezet in elektrische energie. Dat gebeurt in de draadjes in de cel die ook de elektrische stroom vervoeren. Zonnecellen worden gemaakt van siliciumkristallen. Silicium is heel goedkoop, maar de zonnecellen worden zo duur omdat silicium zuiveren veel kost. Een zonnecel maakt uit het zonlicht rechtstreeks elektriciteit. Een groot voordeel van de zonnecel is dat constant zonlicht niet nodig is. Ook op bewolkte dagen werkt een zonnecel. De energie die een zonnecel opvangt kan ook opgeslagen worden in accu’s.
Windenergie
Ook vroeger wisten de mensen al dat je uit de wind energie kunt halen. Ze maakten bijvoorbeeld zeilboten. Een zeilboot gebruikt geen energie uit brandstoffen, maar energie uit wind. Later werden er ook windmolens gemaakt. De molenwieken gaan draaien als de wind ertegen aan blaast.
Met die ronddraaiende beweging werd graan gemalen, water opgepompt en hout gezaagd. In sommige streken van ons land komen nog veel van die oude windmolens voor. Iedereen kent ze wel, die Hollandse molens met vier wieken.
De afgelopen vijftig jaar is windenergie bijna niet meer toegepast. Dat gaat in de toekomst veranderen. Wind zal dan een van de nieuwe energiebronnen zijn die in Nederland worden gebruikt. Daarom worden er nu weer meer windmolens gemaakt. Nog steeds onderzoekt men hoe windmolens beter gebouwd kunnen worden. De Nederlandse regering heeft daarvoor geld gegeven aan het Energie Onderzoek Centrum Nederland (ECN). Het ECN staat in Petten, een dorp in Noord Holland. Er werken mensen die van alles onderzoeken wat met energie te maken heeft. Bijvoorbeeld hoe men steenkool kan verbranden zonder dat de lucht erg verontreinigd wordt. Of hoe men kerncentrales moet bouwen. Maar ook hoe windmolens moeten worden gemaakt. En of de windmolens die men bouwt, wel veilig zijn. Er worden twee manieren onderzocht om windenergie te gebruiken. In het groot en in het klein. Tegenwoordig worden grote molens gebouwd. Ze hebben wieken van 25 tot 50 meter lengte. In Nederland wil de regering een aantal van zulke grote molens vlak bij elkaar zetten. Dat moet gebeuren op een groot veld waar geen andere gebouwen staan. Daarnaast kan men windenergie in het klein toepassen. Hiermee bedoelen we het gebruik van kleine windmolens. Ze hebben wieken van maar vijf tot tien meter lengte. Zulke molens worden niet in groepen bij elkaar gezet. Ze staan los bij fabrieken of boerderijen die veel elektriciteit gebruiken. In plaats van grote en kleine molens kun je ook een hele kleine molen kopen. Zeg maar minimolen, met wieken van anderhalf tot twee meter lang. Zo'n molen zou je op het dak van je huis kunnen zetten. De elektriciteit die hij levert, kun je dan thuis gebruiken. Als je middenin de stad woont, zal de molen niet zo goed werken. Er is daar veel minder wind. Dat komt doordat de wind wordt afgeremd door de huizen en de bomen.
Waterenergie
Energie halen uit water is een methode die al zo’n 30.000 jaar geleden ontstond. Eerst met simpele dingen, maar later met gemalen werd het steeds meer gebruikt. Tegenwoordig gebruiken we het nog steeds volgens het oude systeem. Een stromende en vallende waterkracht, wordt met behulp van een schroef omgezet in een draaiende beweging. Die draaiende beweging draait weer een generator aan, die elektriciteit opwekt. Die generator is te vergelijken met een uitvergrote fietsdynamo. Hoeveel een waterkrachtcentrale opwekt hangt af van de hoeveelheid en de kracht van het water. Het water zal altijd blijven stromen en is dus onuitputtelijk.
Bio-energie:
Het verbranden van fossiele brandstoffen is de oorzaak van ernstig milieuverontreiniging. Wanneer we dingen verbranden, komen er in de lucht gassen vrij. Sommige van deze gassen worden broeikasgassen genoemd. Ze worden zo genoemd omdat ze de warmte van de zon binnenhouden net zoals het glas in een broeikas doet. Veel van de energie van de zon die de aarde bereikt, gaat weer terug de ruimte in. Maar een deel ervan wordt vastgehouden door de broeikasgassen in de lucht. Deze gassen houden onze planeet warm genoeg om erop te kunnen leven. Door grote hoeveelheden fossiele brandstoffen te verbruiken verhogen we in feite de hoeveelheid broeikasgassen in de lucht. Dat betekent dat er meer warmte wordt vastgehouden en dat de aarde steeds warmer wordt. Dat klinkt goed, maar een verandering van klimaat doet meer kwaad dan goed. Zo kunnen oogsten mislukken als gevolg van het uitblijven van regen. Het zeeniveau kan stijgen, doordat de ijsbergen bij de Noord- en Zuidpool smelten. Andere gassen komen vrij door verbranding van fossiele brandstoffen. Deze gassen lossen op in regen op het ogenblik dat die naar beneden valt en maken van de regen een scherp zuur. In veel delen van de wereld zijn meren en bossen verontreinigd door zure regen. Bomen verliezen hun bladeren door zure regen. Er is nog een bron van energie. We gebruiken hem al honderden jaren. De helft van de wereldbevolking haalt er al haar energie vandaan. In de VS produceert hij net zoveel energie als kernenergie. Hij kan het broeikaseffect terugdringen en in tegenstelling tot kolen en olie kan hij bijgemaakt worden. Deze energie heet bio-energie en wordt gemaakt van biomassa - heel eenvoudig, van planten! Bio-energie is honderden jaren lang de belangrijkste bron van energie geweest voor de mens. Voor de meeste mensen in de derde wereld is het nog steeds de belangrijkste energiebron. Bio-energie is de basis van het leven zelf. Bio is het Griekse woord voor leven. Vroeger gebruikte iedereen bio-energie in de vorm van een houtvuur, voor de warmte en om erop te koken. Hout sprokkelen voor het vuur was voor iedereen een belangrijke, dagelijks terugkerende taak dat is voor veel mensen nog steeds zo. Houtskool maken van hout was een van de oudste methoden om biomassa om te zetten in een meer efficiënte brandstof. Houtskool geeft tweemaal zoveel warmte als hout. In Europa werden in de meeste bossen en bosgebieden houtskoolbranders aangetroffen. Het maken van houtskool is in een groot deel van de derde wereldlanden een belangrijke bedrijfstak. Hout en houtskool werden gebruikt om pottenbakkersovens mee te stoken. Houtskool werd gebruikt om erts te smelten, waar men metaal van maakte. Broodovens werden verhit door er takkenbossen in te branden. Daarna werd de as opgeruimd en deed men het brood in de oven om het te laten bakken. De smid gebruikte grote hoeveelheden houtskool om werktuigen, wapens en wapenuitrusting van te maken. Deze brandstoffen bleven in het Westen van belang tot het begin van de industriële revolutie, toen de eerste stoommachines werden aangedreven door op hout gestookte stoomketels. Biobrandstof is in veel landen een belangrijke bron van energie gebleven. Pas de laatste 200 jaar is de geïndustrialiseerde wereld steeds meer fossiele brandstoffen gaan gebruiken en men is het proces vergeten hoe nuttig biobrandstoffen zijn. Biomassa is in veel vormen beschikbaar. Het kan hout, stro, rijstbolsters, suikerriet (plaatje) of zelfs blokken gedroogde dierenmest. De makkelijkste manier om de energie in dit soort materiaal vrij te maken is om er brand in te steken. Dat is al honderdduizenden jaren de traditionele manier om biobrandstoffen te gebruiken. Maar er zijn een paar nadelen aan verbonden. Ten eerste neemt het verzamelen van brandstof veel tijd in beslag. Ten tweede moeten er grote, droge opslagplaatsen gebouwd worden om het in te bewaren. Ten derde wordt er bij de verbranding van biobrandstoffen in de openlucht energie verspilt. De meeste warmte die door een open vuur in een woonkamer wordt geproduceerd, gaat verloren in de schoorsteen.
Een vuur heeft drie dingen nodig om het brandend te houden. Dat zijn brandstof, zuurstof en warmte. Steenkool en hout zijn de brandstoffen die in de traditionele open haardvuren worden verbrand. Terwijl de brandstof brandt, verspreidt de warmte zich in de kamer. Daardoor wordt de lucht in de kamer warm. Maar diezelfde warme lucht levert de zuurstof die het vuur brandend houdt. De warme lucht wordt aan de kamer onttrokken door het vuur en ontsnapt vervolgens via de schoorsteen. Hij moet dan vervangen worden. De warme lucht wordt door koude lucht van buiten het gebouw vervangen door openingen in ramen en deuren. Op die manier ontstaan koude luchtstromen. Er moet meer brandstof worden gestookt om de koude lucht te verwarmen die in de kamer is gekomen. Sommige open vuren betrekken hun lucht rechtstreeks via ondergrondse kanalen. Maar ook dan raakt er warmte verloren in de schoorsteen.
Afgesloten, langzaam brandende kachels houden veel warmteverlies in de schoorsteen tegen. Ventilatiegaten kunnen open en dicht om de hoeveelheid lucht die binnenkomt te regelen. Langzaam brandende kachels verspillen minder warme lucht dan gewone vuren. Daarom hebben ze minder brandstof nodig om een kamer te verwarmen. De eerst goedbrandende kachel van dit type werd in 1836 in Amerika gebouwd. Moderne versies ervan zorgen niet alleen dat de kamer verwarmd wordt, maar kunnen ook heet water leveren voor radiatoren en voor de warmwaterkraan. Veel kachels hebben ook ingebouwde oven en kook- of warmhoudplaatjes. Er moet nog steeds veel gedaan worden om biobrandstoffen efficiënter te maken en de productiekosten te drukken. Maar er zijn veel voorbeelden van biobrandstoffen die al op grote schaal in gebruik zijn. In Puerto Rico heeft de Bacardi-onderneming de grootste biogasgenerator ter wereld gebouwd. Deze generator verwerkt ongeveer 14000 kg fabrieksafval per dag en produceert 42500 kubieke meter gas. Het gas wordt in stoomketels in de fabriek gebruikt en levert ongeveer 40% van de energiebehoefte van de fabriek. Er wordt door Bacardi nog een tweede biogasgenerator gebouwd. Dat betekent dat ze niet alleen in hun eigen totale energiebehoefte kunnen voorzien, maar dat ze ook nog wat brandstof overhouden om aan andere te verkopen. Er is een kleinere, maar even efficiënte biogasgenerator in werking bij de zuivelfabrieken in het Zuiden van Wales. Deze biogasgenerator gebruikt een bijproduct van de zuivelproducten die worden gemaakt om biogas te produceren. Sinds de bouw van de generator heeft het bedrijf duizenden ponden aan energiekosten per jaar bespaard.
Bovendien is het afval van de biogasgenerator, nadat het is verwerkt, schoon genoeg om het in een nabij gelegen rivier te kunnen lozen, zonder dat dit een gevaarlijke verontreiniging van het milieu veroorzaakt. Deze biogasgenerator spaart het bedrijf niet alleen grote sommen geld uit, maar hij is nog milieuvriendelijk ook. Soms zijn er geen stortplaatsen beschikbaar voor het kwijtraken van afval. Vaak kan het worden verbrand om in plaats daarvan stoomketels te verwarmen. In Sumner County, in de Amerikaanse Staat Tenessee, verbrandt een elektrische centrale die van brandstof wordt voorzien door afval, 100 ton afval per dag. De hitte die wordt opgewekt, gebruikt men om stoom te produceren, die een turbine aandrijft voor het opwekken van elektriciteit. Soortgelijke verwarmingsketels in Groot-Brittannië gebruiken afval als brandstof voor het maken van cement, of om huizen in de buurt van heet water te voorzien. Sheffield heeft al verschillende jaren de warmte van afvalverbranding aan vele woningen geleverd. Er zijn plannen om nog meer woningen op deze manier te gaan verwarmen.
Net als in Brazilië, wordt alcohol ook in Malawi en Zimbabwe als brandstof voor auto’s geproduceerd. Het wordt vermengd met benzine en men noemt het ‘gasohol’. Men gebruikt het in verschillende delen van Afrika en het is verkrijgbaar bij gewone pompstations, net als benzine. Naarmate de hoeveelheid fossiele brandstof die overblijft minder wordt, zullen we voor onze energie steeds meer afhankelijk worden van biomassa.
……..: Ik zou met 2 uur stroom op een dag zoveel mogelijk dingen opladen wat er op te laden valt zoals; mobiel, gameboy, accu’s en batterijen.
En ik zou gaan bellen of achter de computer voor school gaan werken maar des te meer stroom een apparaat verbruikt des te eerder en des te sneller die 2 uur op gaan.
………: Met 2 uur stroom zou ik tv. kijken. Ik zou ook gaan computeren. Ook zou ik mijn mobiele telefoon opladen. Omdat ik graag sms met mijn vriendinnen. Ook zou ik op internet gaan en ook gaan chatten om contact te houden met anderen.
……….: Ik zou met 2 uur stroom op een dag zoveel mogelijk apparaten opladen waaronder; zaklamp, mobiele telefoon, batterijen. Ook de oven zal ik gebruiken om een redelijke maaltijd te bereiden. Ook zou ik eens of tweemaal in de week een dvd kijken of tv.
……….: Met 2 uur stroom per dag zou ik mijn avondeten warm maken en ik zou tv. kijken naar zwemmen en naar wintersporten, zoals; skiën, biatlon, schansspringen en schaatsen. Ik zou ook computeren, voornamelijk op msn, Flight Simulator en op internet. Ik zal ook mijn mobiel opladen om te sms-en.
………..: Met 2 uur stroom zou ik zoveel mogelijk energie bewaren om ’s avonds avondeten te maken. Verder zou ik mijn mobiel opladen zodat ik met vriendinnen kan sms-en. Verder zal ik veel lezen en met de hond gaan wandelen. Daar heb ik geen energie voor nodig. Daarna zou ik op msn gaan, want dat is belangrijk, je moet immers contact houden met je vrienden.
Nawoord.
Het was erg interessant om aan dit verslag te werken. We hebben er veel van geleerd.
REACTIES
:name
:name
:comment
1 seconde geleden