Blue Energy: de rivieren en de zee als bronnen van energie Colofon

Maat: px
Weergave met pagina beginnen:

Download "Blue Energy: de rivieren en de zee als bronnen van energie Colofon"

Transcriptie

1 Blue Energy: de rivieren en de zee als bronnen van energie Colofon Deze module is ontw ikkeld door: - Piter Jelles Gymnasium, Dhr. H. Zijlstra, te Leeuw arden - RSG Trompmeester, Mw. E.H.M. Eijkholt, te Steenw ijk - Wetsus, Dhr. J.W. Post, Dhr. J. Veerman, Mw. C. van Oers, Dhr. J.G. van Dalfsen, te Leeuw arden 1

2 Inhoudsopgave Colofon... 1 Inhoudsopgave... 2 Voorwoord Inleiding Wat je aan het eind weet Hoe werk je deze module door? Hoe wordt je beoordeeld? Startopdracht: wat is jouw voetafdruk? De zee als zonnepaneel? Klimaatproblematiek en duurzame energie De hydrologische kringloop en Blue Energy De locatie van een centrale van Blue Energy Reflectievragen en opdrachten Wat is Blue Energy eigenlijk? Enthalpie Entropie Toepassing van de twee hoofdregels Reflectievragen en opdrachten Hoe zetten we Blue Energy om in elektriciteit? Meerdere productietechnieken mogelijk Directe elektriciteitsproductie met RED Redoxreacties Reflectievragen en opdrachten Hoeveel vermogen kunnen we maken? Elektrisch circuit Elektrische geleidbaarheid van materialen Interne weerstand van RED Reflectievragen en opdrachten Onderzoek, ontwikkeling en ontwerp is teamwerk Specialisatie 1: de planoloog Specialisatie 2: de onderzoeker Specialisatie 3: de ingenieur Eindopdracht Bronvermelding URL Lijst...73 BIJLAGE: Intro experiment

3 Voorwoord We staan er niet bij stil, maar misschien is de oplossing voor het milieuvriendelijk opw ekken van energie nog dichter bij dan w e denken. We kennen allemaal de traditionele manieren van duurzame energie opw ekken, zoals; getijde-, zon-, en windenergie. Het is niet zo bekend, maar bij het mengen van zoet rivierw ater en zout zeew ater komt enorm veel energie vrij. De technologie die hiervoor gebruikt w ordt is nog in ontw ikkeling, maar in de toekomst krijgen de huishoudens van de Noord-Nederland wellicht hun elektriciteit van een energiecentrale op de Afsluitdijk. Bij de spuisluizen in de Afsluitdijk w aar IJsselw ater in de Waddenzee stroomt, w ordt zonder dat w e er bij stil staan een hoop energie verspilt. Blue Energy zoals w e deze vorm van energie noemen - op een dergelijke locatie kan een vermogen hebben van 200 MW. En w at dacht je van alle andere riviermondingen in Nederland en w ereldw ijd? Blue Energy heeft een gew eldige potentie. Als Blue Energy op grote schaal w ordt ingezet, kan er w ereldw ijd een hoeveelheid energie opgew ekt w orden, die overeen komt met 20% van het huidige verbruik. Elektriciteit opw ekken uit het mengen van zoet en zout water kan met omgekeerde elektrodialyse. Het zoute en zoete water worden in contact gebracht door ion-selectieve membranen. Het concentratieverschil duw t de ionen uit het zoute w ater door het membraan naar het zoete w ater. Het ontstane ladingstransport kan met elektroden worden omgezet naar elektriciteit. Duurzame elektriciteit nog w el, w ant de zon is wordt gebruikt als bron van energie. En hierbij komen geen broeikasgassen vrij (zoals CO 2, NO x en SO x ) bovendien zijn de grondstoffen gratis en vrijw el ongelimiteerd In deze module ga je naar de onderliggende principes van Blue Energy kijken. Belangrijke factoren die de energiew inning beïnvloeden, het ontw erp van de installatie, het effect van opschalen en de keuze van de optimale geografische locatie. 3

4 1 Inleiding 1.1 Wat je aan het eind weet. Voorkennis Wat je tot en met de vierde klas geleerd hebt bij natuurkunde, scheikunde en aardrijkskunde moet voldoende zijn om deze module te begrijpen. Natuurlijk gaan w e dieper op de stof in dan in de vierde klas en zal je nieuw e onderw erpen/begrippen krijgen die je nog niet eerder hebt gekregen, maar je hebt geen kennis nodig die je in de vijfde klas eerst nog bij een ander vak moet leren. Leerdoelen Na afloop van deze module kun je: een fysische en scheikundige verklaring geven voor het verschijnsel dat er energie vrijkomt bij het mengen van zoet en zout w ater. beschrijven hoe en w aar deze energie kan w orden omgezet naar nuttige energie (elektriciteit). beschrijven w elke partijen bij het ontw ikkelen van Blue Energy met elkaar moeten samenw erken en w at hun onderlinge relatie is. beargumenteren w aarom samenw erken, goede communicatie en een juiste houding belangrijk zijn om tot een goed resultaat te komen. je verder verdiepen in het onderw erp vanuit een gekozen vakgebied en hierover een presentatie geven. Elk vakgebied heeft zijn eigen leerdoelen In deze module komen verschillende deels overlappende - vakgebieden aan bod. Je zou ze globaal kunnen aanduiden met aardrijkskunde, scheikunde en natuurkunde. Op een van deze vakgebieden kun je, je in de tw eede helft van de module specialiseren. Iedere specialisatie heeft eigen leerdoelen. Als je, je specialiseert als planoloog (vooral aardrijkskundig) leer je te beschrijven w elke fysisch geografische factoren een rol spelen bij de locatie 4

5 bepaling van een Blue Energy centrale. En op basis hiervan kun je elke gegeven locatie beoordelen op de geschiktheid voor een Blue Energy centrale. Verder leer je hoe je deze bevindingen kunt presenteren aan je klasgenoten, w aarin je uitlegt w aarom een specifieke locatie geschikt is en hoe Blue Energy kan w orden ingepast in de omgeving. Als je, je specialiseert als onderzoeker (vooral scheikundig) leer je hoe je een onderzoek kunt opzetten en uitvoeren, w aarbij je verschillende condities onderzoekt van de w atersamenstelling (zoutconcentraties bijvoorbeeld). Verder leer je hoe je resultaten kunt presenteren aan je klasgenoten en uitleggen hoe de resultaten geïnterpreteerd kunnen w orden en welke consequenties dit heeft voor de toepassingsmogelijkheden van Blue Energy. Als je, je specialiseert als technisch ingenieur (vooral natuurkundig) leer je hoe je een rekenmodel moet opzetten w aarmee het vermogen van het systeem kan w orden berekend. op grond hiervan zoek je naar belangrijke parameters voor het verbeteren van dit vermogen (optimalisatie). Verder leer je hoe je de resultaten kunt presenteren w aarbij je klasgenoten het model kan uitleggen en hoe de resultaten uit dit model gebruikt kunnen w orden voor verder onderzoek en het technische ontw erp. 1.2 Hoe werk je deze module door? Deze module bestaat uit tw ee delen: Een Algemeen Deel (Hoofdstuk 2 t/m 5) en een Verdiepingsdeel (hoofdstuk 6). Je w erkt eerst met de hele klas het Algemene Deel door. Als het Algemene Deel afgerond is w ordt de klas in groepjes verdeeld. Deze verdeling mag je zelf in overleg met je docent - bepalen. Voor het Verdiepingsdeel w orden drie verschillende specialisaties aangeboden w aaruit jij kunt gaan kiezen. Omdat er vast meerdere klasgenoten dezelfde interesses hebben, zal elke specialisatie bestaan uit een groepje. Ieder groepje w erkt zijn specialisatie af. Dit houdt in: je voert samen de proeven uit of je maakt samen de opdrachten en je maakt samen een verslag van je specialisatie. Met behulp van Pow erpoint presentaties of posters houden jullie elkaar op de hoogte van je resultaten. Let op: soms kan het voorkomen dat je bepaalde gegevens mist, vraag dan je klasgenoten die daar mee bezig zijn om nadere uitleg. 5

6 Na afloop van de specialisatie geef je een presentatie aan je klasgenoten over je resultaten en conclusies. Ook ga je, je klasgenoten beoordelen met behulp van een beoordelingsformulier. Om de module af te ronden maak je een eindtoets, die gebaseerd is op het Algemene Deel en op je specialisatie in het Verdiepingsdeel. 1.3 Hoe wordt je beoordeeld? Je zult in deze module op tw ee manieren w orden beoordeeld. De resultaten van je specialisatie zal je moeten presenteren aan je klasgenoten. De manier w aarop je presenteert, de inhoud van je presentatie en manier van argumentatie zullen beoordeeld worden door de docent. Dit cijfer zal uiteindelijk 40% van je eindcijfer bepalen. Aan het einde van de module zal er een algemene toets w orden afgenomen. Hierin wordt je kennis van de gehele module getoetst. Dit cijfer zal ook 60% van je eindcijfer bepalen. 6

7 2 Startopdracht: wat is jouw voetafdruk? Ieder mens heeft recht op een plekje op deze w ereld. Velen vragen zich af of de w ereld niet overbevolkt is. Dit geldt vooral voor Nederland met bijna inw oners. De discussie of Nederland overbevolkt is, speelt regelmatig een rol in de Nederlandse politiek. De vraag hoeveel ruimte Nederlanders op de w ereld innemen door middel van producten en diensten, die w e overal betrekken, gaan w e liever niet aan. De productie van grondstoffen, energie, recreatieruimte en voedsel nodig voor ons dagelijks leven vindt voor een groot deel plaats buiten ons land. Gelukkig produceren w e in ruil daarvoor ook voedsel dat w e niet alleen zelf opeten, maar ook exporteren. Om uit te zoeken hoeveel ruimte w e nu per persoon innemen is het begrip voetafdruk of footprint geïntroduceerd. 1. Zoek uit w at een footprint is en bereken die van jezelf? URL 1: 2. Hoeveel ruimte is er gemiddeld voor een bew oner op de aarde? 3. Leef je op grote voet in vergelijking met de meeste mensen op aarde? 4. Hoe groot is je voetafdruk in vergelijking met de gemiddelde Nederlander? 5. In deze opdracht w ord je gevraagd naar het gebruik van groene stroom. Gebruiken jullie groene stroom? 6. De achtergrond van deze vraag is dat groene stroom en ook gas duurzame vormen van energie zijn. Daarmee beperk je het verbruik van fossiele energie. Wat zijn duurzame vormen van energie? 7

8 3 De zee als zonnepaneel? In dit hoofdstuk bestudeer je de klimaatproblematiek, de vormen duurzame energie en de betekenis van Blue Energy. Vervolgens onderzoek je aan w elke eisen een locatie moet voldoen om Blue Energy op te w ekken. 3.1 Klimaatproblematiek en duurzame energie Het broeikaseffect Het mag een w onder heten dat de temperatuur op aarde schommelt tussen de -70 en de 50 C afhankelijk van de plaats op aarde. Gelukkig komen de uitersten maar op enkele plekken voor. Veruit het grootste deel heeft temperaturen w aar de mens redelijk tot prettig in kan leven. De zon bepaalt de temperatuur in grote lijnen. Behalve van de zon komt een heel klein deel van de w armte van de aarde zelf als gevolg van processen in de aarde. De zon heeft w el periodes met meer en minder straling die daarmee de temperatuur op aarde beïnvloeden. Toch is de temperatuur op aarde redelijk stabiel. Wel zijn er in de geologische geschiedenis w armere en koudere periodes. Deze vallen tussen de bovengenoemde uitersten, maar bepalen w el of er een groter of kleiner gebied leefbaar is. Dat de aarde leefbaar is hebben w e aan de dampkring te danken. Zonder zuurstof zijn we snel uitgepraat. Zonder broeikaseffect zou het leven ook heel vervelend zo niet onmogelijk w orden. Waterdamp, CO2, methaan en andere gassen zorgen ervoor dat er een evenw icht tussen instraling van de zon, de w eerkaatsing en de uitstraling van warmte bestaat. Voor meer informatie over het broeikaseffect, zie bijvoorbeeld Wikipedia URL 2: ikipedia.nl 8

9 Figuur 1: Opw arming van de aarde Het broeikaseffect is uiterst ingew ikkeld met vele terugkoppelingseffecten. Zo neemt de verdamping toe als de temperatuur toeneemt. Daardoor ontstaan er meer w olken en neemt de instraling af. Dit noemen w e een negatief terugkoppelingseffect. Er zijn ook positieve terugkoppelingseffecten: het smelten van de poolkappen vermindert de weerkaatsing w aardoor de temperatuur nog verder toeneemt. Inmiddels is het duidelijk dat velen (onder w ie Al Gore en Leonardo di Caprio) zich zorgen maken over het versterkte broeikaseffect. De toename van broeikasgassen, zoals CO 2 en methaan, zorgt ervoor dat de uitstraling van w armte afneemt en daarmee de temperatuur van de dampkring stijgt. De toename van CO 2 is het gevolg van het verbranden van oude voorraden zonne-energie uit de geologische geschiedenis opgeslagen in de vorm van steenkool, olie en gas. Tegenstanders van de theorie van het versterkte broeikaseffect w ijzen op de variatie in de instraling van de zon. Deze hoeveelheid varieert zelfs in historische tijden. De voorstanders w ijzen op de samenloop 9

10 van de stijging van de temperatuur met de opkomst van het gebruik van fossiele brandstoffen. Tegelijkertijd laten w e enorme hoeveelheden zonne-energie ontsnappen. Per seconde ontvangt de aarde 100 biljoen kwh. Anders gezegd: de aarde ontvangt per uur zoveel zonlicht dat w e daarmee ongeveer het huidige energieverbruik van de w ereld van een jaar kunnen dekken. Zonne-energie is een duurzame vorm van energie: w e gebruiken hiervoor geen fossiele voorraden, maar maken direct gebruik van de instraling van de zon en produceren daarbij geen broeikasgassen. Het probleem is: hoe vangen we zonne-energie? Dat kan niet alleen met zonnecellen. Nu al gebruiken w e zonneenergie in de vorm van w indenergie en hydro-elektriciteit. Deze module behandelt een derde mogelijkheid w aarmee de zonne-energie kunnen gebruiken: Blue Energy. Maak nu opgave 1 aan het einde van dit hoofdstuk Duurzame energie in Nederland Voordat w e hier verder op ingaan in paragraaf 3.2, bekijken w e de situatie in Nederland. Op dit moment zijn overheden, onderzoekers en bedrijven bezig met een zoektocht naar duurzame alternatieve energiebronnen. Een van de redenen is het versterkte broeikaseffect als gevolg van verbranding, maar er zijn ook andere redenen. Zoals bekend zijn de fossiele bronnen niet echt onuitputtelijk te noemen en zullen w e binnen enkele decennia over moeten stappen op andere vormen van energie. Dat betekent dat het nu heel belangrijk w ordt (en eigenlijk al is) dat er veel aandacht besteed w ordt aan het verder ontw ikkelen van deze energievormen. Dit houdt dan dus ook (in)direct in dat er veel geld in deze sector omgaat en er dus een dubbel belang is: toekomst en huidige/toekomstige economie. Minstens zo belangrijk is het feit dat duurzame energie veel minder milieubelasting geeft omdat het zo veel mogelijk CO2-neutraal opgew ekt wordt. Dit geldt ook voor biobrandstoffen zoals bio-ethanol en biodiesel. Momenteel is de energievoorziening in Nederland nog vrijw el geheel afhankelijk van fossiele bronnen en w ordt slechts een klein gedeelte van de energie op een duurzame manier opgew ekt. In 2006 w as 2,6 procent van het totale verbruik uit duurzame binnenlandse bronnen afkomstig, tegen 2,4 procent in Het is nog niet mogelijk om 1 URL3: 10

11 voor een groot deel over te schakelen op duurzame energie maar door de ontw ikkelingen die op dit gebied ontplooid zijn kan er w el steeds een groter percentage duurzame energie ingezet w orden. Mogelijke vormen van duurzame energie zijn schematisch w eergegeven in Figuur 2. Het betreft: Aardwarmte. Diep in de aardbol lopen temperaturen op tot duizenden graden. Dat is een flinke voorraad energie, maar nog te duur om grootschalig gebruik van te maken. Warmte uit de bodem door zonlicht, gebruiken w e al w el. Een w armtew isselaar in de bodem haalt de w armte op en maakt die beschikbaar voor verw arming 2. Waterkracht. Ondanks het feit dat Nederland een (zeer) vlak land is, levert waterkracht al lange tijd een bijdrage aan de energie voorziening. Dit varieert van de eeuw en oude w atermolens in Limburg en Tw ente tot de moderne waterkrachtcentrales in de rivieren Rijn en Maas. Het geïnstalleerde opw ekkingsvermogen is zelfs een factor 3,5 keer zo groot als het geïnstalleerde vermogen aan zonne-energie 3. Toch is het niet de verw achting dat w aterkracht in de toekomst een grote rol zal spelen in Nederland. Dat w ater toch een belangrijke bijdrage kan leveren aan onze toekomstige energievoorziening, w ordt wel duidelijk als je paragraaf 3.2 leest. Zonne-energie. Het gebruik van zonne-energie is op langere termijn ook voor Nederland heel aantrekkelijk. Met de huidige techniek is nog veel ruimte nodig om zonne-energie te oogsten. Tegenw oordig is het vermogen van 1 m 2 PV-zonnecel 100 W 4. Wanneer in Nederland alle gebouw en van zonnecollectoren w orden voorzien, dan zouden w e daarmee 10 % van de huidige Nederlandse energiebehoefte mee kunnen voorzien 5. 2 URL4: 3 URL5: er.net 4 URL6: 5 URL7: 11

12 Figuur 2: Duurzame energiebronnen voor Nederland Windenergie. Naast bio-energie, is voor Nederland het gebruik van met name windenergie erg kansrijk. In 2006 stonden in Nederland ruim 1700 w indturbines die per jaar genoeg elektriciteit opw ekken om circa huishoudens van stroom te voorzien. Het aandeel duurzame elektriciteit en vooral elektriciteit uit w indenergie moet de komende jaren verder omhoog, vindt de overheid. Alleen zo kan Nederland voldoen aan de doelstelling die het van de Europese Unie kreeg opgelegd. Die doelstelling houdt in dat Nederland in procent van zijn elektriciteitsbehoefte uit duurzame bronnen opw ekt. Voor 2020 streeft het kabinet naar een verhoging van het aandeel duurzame energie tot 20 procent 6. Biomassa/biobrandstof. Er zijn brandstofcellen ontw ikkeld die gevoed w orden met afvalwater als brandstof waaruit energie gew onnen wordt zodat er nu twee voordelen 6 URL3: 12

13 ontstaan: energieopw ekking zonder extra CO 2 uitstoot en afbraak van afval waardoor de milieuvervuiling bestreden w ordt. De maatschappijen in Nederland moeten binnen 2 jaar 5,75% biobrandstof zoals bioethanol of biodiesel in hun brandstof mengen en zijn nu begonnen met het bijmengen om dit doel te halen binnen de gestelde tijd. Door deze percentages verder te verhogen kan, met een gelijk blijvende kw aliteit van de brandstof, al een veel hoger aandeel gehaald w orden in met duurzame energie in Nederland. Stortgas. Ook op stortplaatsen ontstaat biogas, het zogenaamde stortgas. In Nederland w ordt dit op tal van plaatsen opgevangen en gebruikt. Maak nu opgaven 2 t/m 4 aan het einde van dit hoofdstuk 13

14 3.2 De hydrologische kringloop en Blue Energy We stelden de vraag: hoe kunnen w e zonne-energie vangen, behalve dan met zonnecellen? Een van de manieren is door gebruik te maken van de hydrologische kringloop (zie Figuur 3). De hydrologische kringloop draait immers op basis van zonneenergie. De zon verdampt het w ater. De w ind verplaatst de w aterdamp naar de continenten w aar de waterdamp w eer condenseert en als neerslag (regen of sneeuw) terecht komt. De regen of sneeuw komt op kortere of langere termijn w eer terug naar de oceanen. Hoe lang dit duurt, is afhankelijk van het feit of de sneeuw in de gletsjers terecht komt of rechtstreeks w eer afvloeit via de rivieren. Figuur 3: De hydrologische kringloop 14

15 Hier liggen tenminste tw ee mogelijkheden om zonne-energie te gebruiken: Hydro-elektriciteit maakt gebruik van het feit dat de neerslag hoger op het continent terecht komt. De zw aartekracht is behulpzaam bij het terugw innen van deze energie. Grote turbines w orden aangedreven door vallend w ater. Het principe w ijkt niet af van de fietsdynamo, maar de hoeveelheid energie is natuurlijk veel groter. Deze hoeveelheid energie is afhankelijk van de hoeveelheid w ater en het hoogteverschil. In verband hiermee spreken w e van hoge- en lagedrukcentrales. Het bijzondere van hogedrukcentrales is dat men het w ater dan kan laten stromen w anneer de behoefte aan elektriciteit het hoogst is. Daarmee ontlast je de piekcentrales die alleen extra elektriciteit produceren als de vraag het hoogst is (meestal overdag w anneer alle bedrijven w erken). Deze pieklastcentrales zijn bovendien het duurst per kwh. Nadat w e met hydro-elektrische centrales van zonne-energie gebruik hebben gemaakt, is er een tw eede mogelijkheid om zonne-energie terug te w innen. Dit kan door de menging van zoet en zout w ater: Blue Energy. Hoe w e deze energie opw ekken en w aar dat zou kunnen is het onderw erp van deze module. Daarnaast behandelen w e een aantal technische problemen en mogelijke oplossingen van deze problemen. 3.3 De locatie van een centrale van Blue Energy Voor het opw ekken van Blue Energy zijn w e afhankelijk van een plek w aar zoet en zout water bij elkaar komen. Die plekken zijn er genoeg op deze w ereld, en zeker ook in Nederland (Figuur 4). Bij iedere riviermonding vinden w e er een. Toch is de oplossing nu ook w eer niet zo simpel, w ant op al deze plekken ontstaat onmiddellijk brak w ater waardoor de hoeveelheid energie maar beperkt is. We zullen moeten proberen de inlaat van zout en zoet w ater van elkaar te scheiden en ook de afvoer van brak w ater gescheiden van de instroom te houden. Meestal gaat zoet w ater namelijk langzaam in de monding van een rivier via brak w ater in zout water over. Er zijn in Nederland in ieder geval verschillende plaatsen w aar we zoet en zout w ater scherp van elkaar kunnen scheiden en w e hoeven daar alleen maar een afvoer van brak water te maken zonder dat het brakke w ater zich met het zoete of zoute w ater vermengt. 15

16 De eerste plek die kan w orden onderzocht zijn de spuisluizen in de Afsluitdijk. Regelmatig lozen w e hier bij eb zoet w ater in de Waddenzee. Naast de spuisluizen ligt er bovendien een pier om de scheepvaart tegen ongew enste stroming te beschermen. Toch zullen w e dit brakke w ater in de zee kw ijt moeten. Hoe verder w e dit van de inlaat van zoutw ater doen hoe kleiner het negatieve effect. Gelukkig zorgt de vloed tw ee keer per dag voor verversing van het w ater. Figuur 4: Mogelijke locaties voor Blue Energy in Nederland Maak nu opgaven 5 t/m 8 aan het einde van dit hoofdstuk 16

17 3.4 Reflectievragen en opdrachten 1. Het gebruik van fossiele brandstoffen staat onder druk. Naast het broeikaseffect zijn er nog een paar argumenten om te zoeken naar alternatieve energiebronnen. Geef er tw ee. 2. Nederland w il, dat de vormen van duurzame energie op den duur fossiele energie gaan vervangen. In het regeerakkoord van 2007 heeft de Nederlandse regering de ambities voor ons eigen land aangescherpt. Zo w il Nederland in procent minder broeikasgassen uitstoten dan in 1990, moet in procent van het energieverbruik duurzaam zijn opgew ekt en in 2020 moet dat 20 procent zijn (Europa: 10 procent). Om je een beeld te geven hoe de verdeling op dit moment is en hoe w ij aan onze elektriciteit komen, is w eergegeven in Tabel 1 en Tabel 2.. a. Leg uit w at het verschil is tussen elektriciteitsverbruik en energieverbruik. b. De doelstelling van het kabinet heeft volgens het regeerakkoord betrekking op het totale energieverbruik 7. Bereken w at de ambitie is voor 2020 in TJ en in GWh (aangenomen dat het energieverbruik gelijk blijft). c. Van de duurzame energiebronnen zon, w ind en w ater zijn vooral geschikt voor directe opw ekking van duurzame elektriciteit. Stel je voor dat alle elektriciteit duurzaam geproduceerd zou w orden (aangenomen dat het energieverbruik gelijk blijft). In hoeverre w ordt dan aan de 20%-doelstelling voldaan? d. Het gemiddelde vermogen van elektriciteitscentrales kan uitgerekend w orden door het elektriciteitsverbruik (GWh) te delen door (uur/jaar). Toch staat er circa 1,5 x meer vermogen opgesteld bij de elektriciteitscentrales, omdat w ij overdag meer gebruiken dan in de nacht. Hoeveel vermogen kunnen de centrales bij elkaar leveren? 7 Toch vindt hier enorm veel verw arring plaats (kijk maar eens op internet): betreft de doelstelling nu het energieverbruik of het elektriciteitsverbruik. Dat maakt nogal uit! 17

18 Tabel 1: Energieverbruik 2006 en Tabel 2: Elektriciteitsproductie 3. Er zijn een hoop vragen te stellen bij de doelstelling van het kabinet. Bijvoorbeeld: Hoe gaat Nederland eruit zien w anneer w e op grote schaal overschakelen op duurzame energie? Moet op de Noordzee een nieuw e infrastructuur worden aangelegd voor grootschalige w indmolenparken? En w at zijn de landschappelijke gevolgen w anneer we overschakelen op biomassa? De vormen van duurzame energie die w e op dit moment gebruiken, nemen veel ruimte in beslag. De ene vorm gebruik je meer m² dan voor de ander. Zoek uit en bereken per vorm van energie, hoeveel Watt je kunt opw ekken met 1 m². Vul de kolommen A1, A2 en A3 in van Tabel 3 aan de hand van de volgende deelvragen: a. Zonnepanelen: Gemiddeld krijgt iedere m 2 in Nederland kwh zon per jaar. Met 600 zonne-uren is het piekvermogen per m 2 ongeveer

19 kwh/m 2.jaar / 600 uur/jaar = Wp/m 2. Hiervan kan met de huidige stand van de techniek ongeveer 6% gebruikt w orden 8. Bereken nu hoeveel W/m 2 kan w orden opgewekt (A1). b. Windmolens: Het directe ruimtegebruik van w indmolens is w elisw aar klein met een voetplaat van 10x10 m. Toch moeten zij behoorlijk ver uit elkaar worden geplaatst, zo n m, om te voorkomen dat de ene molen de wind afvangt voor de volgende molen. Een vuistregel is dat een molen met een piekvermogen van 1 MWp ongeveer 25 ha nodig heeft. Bovendien moet ermee gerekend w orden dat het gemiddelde vermogen ongeveer 25% is (het waait niet altijd even hard, soms helemaal niet of soms te hard). Bereken nu hoeveel W/m 2 kan w orden opgew ekt (A2). c. Biobrandstof: De biomassa die nu in Nederland gebruikt w ordt is een restproduct. Er is alleen ruimte nodig voor opslag. Zou echter speciaal voor de energievoorziening hout w orden verbouw d, dan kost dat heel erg veel ruimte. Het is ook mogelijk om koolzaad te verbouw en. Per hectare kan ongeveer kg koolzaad w orden geoogst per jaar, goed voor liter olie. De verbrandingsw aarde (kwh/l olie) kun je opzoeken in Binas. Hoeveel kwh kun je dus per hectare en per m 2 opbrengen. Deel dit door uur per jaar (100% benutting 9 ). Bereken nu hoeveel W/m 2 kan w orden opgew ekt (A3) Wh per Wp op jaarbasis, ofwel 500 Wh/Wp.jaar / uur/jaar = 6% 9 Immers: je kunt de olie opslaan, i.t.t. w indenergie en zonne-energie. 19

20 Tabel 3: Oppervlaktegebruik van duurzame energiebronnen W/m² Ha. Landgebruik voor 20% Zon A1 B1 Wind A2 B2 Biobrandstof A3 B3 Blue Energy 4. en bereken per vorm van duurzame energie, hoeveel hectare land je nodig hebt om de doelstelling van 20% duurzame energie te behalen. We nemen aan dat dit overeenkomt met ca. 10 GW vermogen. Geef ook aan hoeveel dit is van het totale Nederlandse oppervlak. Vul je antw oord en berekeningen in de kolommen B1, B2 en B3 van Tabel 3. Wat is je conclusie? De getallen voor Blue Energy worden pas ingevuld bij de eindopdracht 5. Zoek met behulp van een atlas en de bijgeleverde bronnen geschikte plekken in Nederland. Bronnen: verdeling w ater over de rivieren en afvoer zoet water. 6. Leg uit w elk negatief effect de Westerschelde en de half open Oosterscheldedam op een Blue Energy centrale in Zeeland kan hebben? 20

21 7. De Nieuw e Waterweg is w at minder gemakkelijk geschikt te maken voor Blue Energy: het zoute w ater dringt als een w ig onder het zoete rivierw ater naar binnen. Waarom is er geen loodrechte afscheiding tussen zoet en zout w ater? 8. Waarom is het Haringvliet in natte periodes heel geschikt voor Blue Energy? Spreken deze opdrachten jou aan? Dan is de specialisatie als planoloog wat voor jou 21

22 4 Wat is Blue Energy eigenlijk? Misschien geloof je het zo w el, dat je energie kunt w innen uit het mengen van zoet en zout w ater. Maar om eraan te rekenen is het nodig om de begrippen enthalpie en entropie te begrijpen. In dit hoofdstuk leer je w at de hoofdregels van de thermodynamica zijn. En je ontdekt zelf hoe deze gerelateerd zijn aan Blue Energy en w at de potentie van Blue Energy is. 4.1 Enthalpie Bij reacties maken w e onderscheid tussen exotherme reacties (reacties waarbij energie vrijkomt) en endotherme reacties (reacties waarbij energie nodig is om de reactie te laten verlopen). Deze energie kunnen w e meten met behulp van een Joulemeter en de soortelijke w armte. Een reactie kan plaatsvinden bij constante druk of bij constant volume. Voor de meeste reacties maakt dit geen verschil, maar in sommige gevallen toch w el. Bijvoorbeeld bij reacties w aarbij één of meer gassen ontstaan. De reactieproduct(en) hebben een groter volume dan de uitgangsstoffen. Om dit grotere volume te kunnen innemen hebben de reactieproduct(en) arbeid moeten verrichten (lucht moeten w egdrukken). Deze arbeid (gemeten bij constante druk) zorgt ervoor dat er minder w armte vrijkomt (bij een exotherme reactie) of meer w armte nodig is (bij een endotherme reactie). Daarom w ordt de reactiew armte gedefinieerd als de verandering in enthalpie, H. H is de reactiew armte gemeten bij constante druk. In formulevorm: H = E + p V Waarbij de p V term in de vergelijking klein is ten opzichte van de E term. Maak de opgaven 9 en 10 aan het einde van dit hoofdstuk 22

23 4.2 Entropie Maar w aarom verloopt een reactie nu eigenlijk? Waarom verloopt de ene reactie w el en de andere reactie niet? Heeft dit te maken met het energie-effect? Exotherme reacties verlopen spontaan, mits de temperatuur voldoende is om de reactie te starten. De enige hindernis bij een exotherme reactie is de activeringsenergie (de energie die toegevoerd moet w orden om de reactie op gang te brengen (het aansteken)). Een eerste hoofdregel voor het verlopen van een reactie is dan ook: Elk systeem streeft naar lagere energie Hoe zit dit bij endotherme reacties? Kunnen deze reacties spontaan optreden? Dit kan inderdaad, bijvoorbeeld het oplossen van ammoniumnitraat in w ater is een endotherm proces dat spontaan verloopt. Bij het oplossen w ordt w armte uit de omgeving opgenomen. De energie neemt toe! In de derde klas heb je bij de molecuultheorie al geleerd dat moleculen bew egen. Een gevolg van deze bew egingen is dat moleculen het liefst overal w illen zijn. Men noemt dit een streven naar zoveel mogelijk bew egingsmogelijkheden en plaatsmogelijkheden. Meestal komt dat neer op het innemen van een zo groot mogelijk volume. Tw ee voorbeelden: Als water verdampt is, bew egen de w atermoleculen zich in een veel groter volume: het aantal mogelijkheden van plaats en bew eging is groter gew orden. Zo verspreidt een gas zich over het hele beschikbare volume: het aantal mogelijkheden van plaats en bew eging is dan groter. Een stof lost op in een vloeistof: weer is het aantal mogelijkheden voor de deeltjes van de stof groter geworden: ze kunnen zich in een groter volume bew egen. Men gebruikt de term entropie om het aantal mogelijkheden aan te geven. Een systeem heeft een grote entropie, heeft veel entropie, als de deeltjes in dat systeem veel mogelijkheden hebben. Als water verdampt neemt dus de entropie toe, ofw el: w aterdamp heeft een hogere entropie dan vloeibaar w ater. Het symbool voor entropie is S. 23

24 Wanneer bezit een systeem veel entropie? Anders gezegd: w anneer zijn er voor de deeltjes in een systeem veel mogelijkheden? Het duidelijkste en belangrijkste geval is een gas. Immers: de moleculen kunnen zich zeer goed in een groot volume bew egen. Zie hiervoor Figuur 5, w aarin de entropie van zuurstof en die van koper staan weergegeven als functie van de temperatuur. Figuur 5: De entropie van één mol zuurstof en van één mol koper als functie van de temperatuur (p = p 0 ) 24

25 Als twee systemen met elkaar vergeleken w orden om te w eten welke de hoogste entropie heeft moeten er gelet w orden op de volgende factoren: Het volume: - een mol gas heeft een veel grotere entropie dan een mol vaste stof of vloeistof; - tw ee mol gas heeft bij dezelfde temperatuur en druk een tw ee maal zo groot volume als 1 mol gas en dus een tw ee maal zo grote entropie; - lossen w e een vaste stof op in een oplosmiddel, dan neemt de entropie van die stof toe. De bewegingsmogelijkheid van de deeltjes: - Gassen hebben een veel grotere entropie dan vloeistoffen of vaste stoffen, de entropie van vloeistoffen is iets groter dan van vaste stoffen. Dit zijn de belangrijkste factoren. Het aantal deeltjes blijkt ook belangrijk te zijn, immers hoe meer deeltjes, des te groter is het aantal mogelijkheden. Entropie w ordt daarom per mol aangegeven. Bij het vergelijken van tw ee systemen is echter meestal alleen het aantal mol gas van belang, aangezien de entropie van vaste stoffen en vloeistoffen relatief klein is 10. Een tweede hoofdregel voor het verlopen van reacties is dan ook: Elk systeem streeft naar een hogere entropie Uit het oogpunt van het streven naar maximale entropie is het uit zichzelf mengen of oplossen van stoffen logisch, men noemt dit diffusie. Op den duur w orden de concentraties overal gelijk: er is dan een homogene oplossing ontstaan. Maak nu de opgaven 11, 12 en 13 aan het einde van dit hoofdstuk 10 Absolute entropieën w orden in het Binas w eergegeven in tabel

26 4.3 Toepassing van de twee hoofdregels Er zijn nu tw ee algemene regels voor het verlopen van een reactie opgesteld: I II Elk systeem streeft naar lagere energie Elk systeem streeft naar hogere entropie Als deze regels worden gecombineerd, dan zijn er drie mogelijkheden (zie ook Figuur 6). Beide regels gelden bij een proces; Géén van beide regels w orden bij een proces gevolgd; Slechts één van beide regels gelden bij een proces. Dit kan ook gekw antificeerd w orden. Voor het streven naar lagere energie is de reactieenthalpie H een maat. Voor het streven naar hogere entropie kan T S als maat genomen w orden, dus: de entropieverandering maal de absolute temperatuur. De entropie van een systeem is op zich temperatuurafhankelijk en de gekozen maat blijkt praktisch gezien goed te w erken. De formule w ordt dus, voor een spontaan verlopend systeem bij constante temperatuur en druk: H T S < 0 26

27 Figuur 6: Het principiële verschil tussen energie en entropie. In drie achtereenvolgende processen is de totale energie constant, terw ijl de totale entropie toeneemt. Andere processen kunnen niet optreden. 27

28 Mogelijkheid 1 Bij deze mogelijkheid geldt dat bij een proces of reactie zowel de energie afneemt als de entropie toeneemt. Niets staat het vanzelf verlopen van dit soort processen in de w eg; alleen de activeringsenergie is een hindernis die, eenmaal overw onnen, geen hindernis meer is. Voorbeelden van processen waarvoor dit geldt zijn: verschillende verbrandingen, explosies. Kw antitatief: H T S is altijd negatief, aangezien H negatief is en S positief. Deze processen of reacties verlopen spontaan. Alleen de activeringsenergie kan een hindernis zijn. Mogelijkheid 2 Deze mogelijkheid is dat bij een proces de energie toeneemt en de entropie afneemt. Er is geen enkele reden voor het proces om vanzelf te verlopen. Voorbeelden van dergelijke reacties zijn: omgekeerde verbrandingen. Koolstofdioxide en w ater reageren niet spontaan tot benzine; en evenmin reageren koolstofdioxide, w ater en stikstof vanzelf tot een springstof. Echter: er w orden wel explosieven geproduceerd en ook benzine w ordt gevormd. Het is namelijk mogelijk aan een systeem zoveel energie toe te voeren dat het streven naar grotere entropie van het systeem w ordt overwonnen en dat dus de entropie van het systeem, gedw ongen, afneemt. In de natuur gebeurt dat in het groot onder invloed van de zonne-energie. Het belangrijkste voorbeeld is de bekende fotosynthese. Kw antitatief: H T S is altijd positief. Een dergelijk proces kan nooit vanzelf optreden. Wèl kan zo n proces gedw ongen w orden te verlopen door voldoende energie, via een ander proces verkregen, toe te voeren. Mogelijkheid 3 Slechts één van beide regels gelden bij een proces. Dus: óf de energie neemt af, maar de entropie neemt ook af, óf de entropie neemt toe, maar de energie neemt ook toe. Een voorbeeld: A mmoniakgas w ordt gemaakt uit de elementen. Het is een exotherme reactie. (de activeringsenergie is hoog en daarom is een katalysator erg nuttig) N 2 (g) + 3 H 2 (g) 2 NH 3 (g) H is negatief, S is negatief 28

29 Aan de reactievergelijking is te zien dat de entropie afneemt (het aantal mol gas neemt af), dus S is negatief. Voor de ontleding van ammoniak in de elementen geldt precies het omgekeerde: 2 NH 3 (g) N 2 (g) + 3 H 2 (g) H is positief, S is positief Beide reacties kunnen gelijktijdig plaatsvinden: N 2 (g) + 3 H 2 (g) 2 NH 3 (g) De drijfveer achter de reactie naar rechts is de energieverlaging. De drijfveer achter de reactie naar links is de entropievergroting. Het is niet verw onderlijk dat hier een evenw ichtstoestand kan ontstaan: de evenw ichtstoestand is een compromis tussen deze tw ee drijfveren. Als het evenwicht zich heeft ingesteld gaan beide reacties even snel zodat de concentraties constant blijven (een dynamisch evenw icht). Als een evenw icht bereikt is geldt kw antitatief: H T S = 0, ofw el H = T S. De evenw ichtstoestand verschaft ons de mogelijkheid om entropieveranderingen te meten. Maak nu de opgaven 14 t/m 17 aan het einde van dit hoofdstuk Ontdek zelf hoe het zit met Blue Energy in de opdrachten 18 t/m 21 29

30 4.4 Reflectievragen en opdrachten 9. Bereken: a De volumeverandering bij de verbranding van 1 mol stearinezuur. Stel het molaire volume van gassen op 25 L (= 0,025 m 3 ). b De hiermee gepaard gaande arbeid p V. Stel p = 10 5 N m -2. c Het procentuele verschil tussen U en H voor de verbranding van kaarsvet? ( H = kj mol -1 ). 10. Eén van de functies van voedsel is het leveren van energie. Voor koolhydraten, vetten en eiw itten zijn de calorische w aarden 4,1 resp. 9,2 en 5,3 kcal per gram. a Reken deze w aarden om in kj per gram. b De verbrandingsw armte van ethanol (alcohol) is 1367 kj per mol. Reken deze w aarde om in kj per gram. Kun je alcohol energierijk noemen? 11. Hoe groot is de entropietoename ( S) als w e 12 g zuurstof verw armen van 80 K tot 180 K (p = p 0 )? 12. We verw armen 1 mol O 2 en 1 mol H 2 O van 220 K tot 400 K (p = p 0 ). De entropietoename van H 2 O blijkt veel groter te zijn dan die van O 2. Geef hiervoor een verklaring. 13. De verandering in entropie w ordt aangegeven met S. Als bij een proces de entropie toeneemt is S positief en neemt de entropie af dan is S negatief. Beredeneer of de entropie verandert en hoe deze verandert bij de volgende reacties en processen: a CaCO 3 (s) CaO(s) + CO 2 (g) b Ba 2+ (aq) + SO 2-4 (aq) BaSO 4 (s) c H 2 O(l) H 2 O(g) d N 2 (g) + 3 H 2 (g) 2 NH 3 (g) 14. Indien w e een oplossing van zilvernitraat mengen met een oplossing van ijzer(ii)sulfaat, zal zich het volgende evenw icht instellen: 30

31 Ag + (aq) + Fe 2+ (aq) Ag(s) + Fe 3+ (aq) Beredeneer op grond van entropie overw egingen, of hierbij het enthalpie-effect voor de reactie naar rechts positief of negatief zal zijn. 15. Als de temperatuur maar hoog genoeg w ordt, vallen alle moleculen uiteen in atomen. Dit proces heet dissociatie. Voor de dissociatie van Cl 2 -moleculen in de gasfase bedraagt de enthalpieverandering 243 kj mol -1. De entropieverandering voor dit proces bedraagt 109 J K -1 mol -1. a Is dissociatie van chloor bij 25 C een spontaan proces? Licht toe met een berekening. b Bereken de minimale temperatuur die vereist is om de dissociatie van chloor te laten verlopen. 16. Groene planten kunnen met behulp van zonlicht glucose maken uit koolstofdioxide en w ater. Dit proces heet fotosynthese. 6 CO 2 (g) + 6 H 2 O(l) C 6 H 12 O 6 (s) + 6 O 2 (g) a Bereken de reactie-enthalpie van dit proces. b Bereken de entropieverandering tijdens het fotosyntheseproces, als gegeven is dat de absolute entropie van glucose 212 J K -1 mol -1 bedraagt. Overige gegevens in tabel 63 van het Binas. c Bereken de w aarde van H T S voor de vorming van één mol glucose bij 25 C en 1 bar. d De bij c berekende w aarde is negatief. Verklaar w aardoor het fotosyntheseproces toch kan optreden. 17. In de onderstaande reactievergelijking w ordt ethyn omgezet in benzeen: 3 C 2 H 2 (g) C 6 H 6 (g) Ga door berekening na of dit proces bij 25 C en 1 bar kan verlopen. Ontdek zelf hoe het zit met Blue Energy in de opdrachten 18 t/m 21 31

32 18. Zout en zoet w ater mengen spontaan tot brak w ater. Menging van een liter zoet water met een liter zout w ater laat geen verandering van temperatuur van enige betekenis zien. a Wat betekent dit voor de mengenthalpie H? b Volgens w elke regel(s) mengen zoet en zout w ater dus? 19. Bij een riviermonding zien w e dus nauwelijks temperatuurseffecten. We bekijken w at er dan w el gebeurt bij een riviermonding. We volgen 1 liter rivierw ater bij het uitstromen in de zee. We nemen aan dat het rivierw ater nauw elijks zout bevat en dat in zee vooral keukenzout is opgelost. We nemen aan dat de zoutconcentratie van de zee niet verandert door de uitstroming van de rivier (lokale effecten verwaarlozen we). Verder verwaarlozen we temperatuurverschillen en dichtheidsverschillen van rivierw ater en zeewater. a Hoeveel mol w ater bevat de liter rivierw ater? b Wat is de beginconcentratie NaCl en w at is de eindconcentratie NaCl van de liter rivierw ater (mol/l)? Neem hiervoor een goede aanname van de zoutconcentratie van het zeew ater. c Lees uit de grafiek (Figuur 7) af hoe groot de entropieverandering is (J/mol.K). Bepaal hoe groot de verandering van de T S van de liter rivierw ater is (t = 15 o C). Hoeveel energie is er verloren gegaan bij het uitstromen van de liter rivierw ater (kj)? d In Nederland stroomt gemiddeld 3.3 miljoen liter zoet w ater per seconde uit in zee. Hoeveel vermogen gaat er verloren (MJ/s = MW)? 32

33 Mengentropie (J/mol.K) NaCl concentratie (mol/l) Figuur 7: Entropieverandering NaCl oplossing (bij menging met oneindige hoeveelheid geconcentreerde NaCl-oplossing) 20. Het feit dat er energie verloren gaat bij het spontaan mengen van rivierw ater en zeew ater, betekent dus dat uit het mengproces nuttige arbeid kan w orden verricht. Denk maar eens aan een w aterval, w aar ook veel energie verloren gaat die nuttig gebruikt had kunnen w orden in een w aterkrachtcentrale. Het verval tussen Lobith en Hoek van Holland is amper tien meter over een lengte van minder dan tw eehonderd kilometer. Die tien meter verval komen overeen met een w aterdruk van 1 bar. De situatie bij ons is niet te vergelijken met de verschillen die in alpenlanden gebruikt worden voor waterkracht. a Hoeveel energie gaat er verloren als een liter 250 meter naar beneden valt, zoals in een grote w aterval (kj)? b Vergelijk dit eens met het antw oord dat je hebt gegeven bij vraag 19c. Net als bij waterkrachtcentrales, w aar gebruik w ordt gemaakt van het drukhoogteverschil van het w ater bovenstrooms en het w ater benedenstrooms, w ordt bij het mengen van zoet en zout w ater gesproken over een drukverschil: het osmotische drukverschil. Hoe groot is het osmotische drukverschil van rivierw ater en zeew ater? c Vul Tabel 4 verder in. 33

34 Tabel 4: Vergelijking w aterkracht en Blue Energy Energie uit hydrologische kringloop a. Waterkracht b. Blue Energy MJ/m 3 Potentie voor Nederland (MW) 21. Voordat w e gaan kijken hoe w e dan elektriciteit kunnen maken uit het mengen van zoet en zout w ater, voeren w e de berekening van opdracht 19 nog w at preciezer uit. In opdracht 19 hebben w e namelijk verondersteld dat 1 liter rivierw ater mengt met oneindig veel liters zeew ater. Dat is natuurlijk niet haalbaar in een echte Blue Energy centrale. In de centrale mengen w e bijvoorbeeld 1 liter zeew ater en 1 liter rivierw ater. Afgeleid kan w orden dat de arbeid W (in Joule) die het proces kan leveren bedraagt: W = 2 RT C z C V z.2,3 log C z m + C r C V r.2,3 log C r m Hierbij is R de gasconstante (8,31 J/mol/K), T de temperatuur (K), V z en V r de volumes van het zeew ater en het rivierwater (liter), C z en C r de concentraties van het zeew ater en het rivierwater (mol/l) en C m de concentratie van het gemengde w ater. De factor 2 komt van het feit dat NaCl in tw ee ionen gedissocieerd is. a Stel w e mengen in de centrale 1 liter zeew ater en 1 liter rivierw ater. Wat wordt de concentratie van het gemengde w ater, C m? b Hoeveel arbeid kan geleverd w orden? Vergelijk je antw oord met opdracht 19c. c Vul de Tabel 5 in (bereken steeds eerst C m ) en bepaal w elke verhouding het beste is voor een Blue Energy centrale: 34

35 Tabel 5: Mengenergie bij verschillende mengverhoudingen V r (m 3 ) V z (m 3 ) W (MJ/m 3 W (MJ/m 3 Opmerking rivierw ater) mengw ater) 1 zie ook 19c zie ook 21b Neem voor een groot getal = oneindig Spreken deze opdrachten jou aan? Dan is de specialisatie als onderzoeker wat voor jou 35

36 5 Hoe zetten we Blue Energy om in elektriciteit? Dit hoofdstuk laat je zien met w elke technieken je zoutgradiënten kunt gebruiken om energie te w innen. Daarnaast leer je w elke techniek er achter Blue Energy schuil gaat en w at je ervoor nodig hebt om energie op te kunnen w ekken uit het mengen van zoet en zout w ater. Je leert hier ook over redoxreacties, redoxpotentialen en membraanpotentialen. 5.1 Meerdere productietechnieken mogelijk Er zijn in principe een aantal manieren om de zoutgradiënt te gebruiken voor energiew inning. We bespreken er vier: Katchalsky-machine. Een techniek die ooit is bedacht door de Israëlische biofysicus Katchalsky ( ). Hij constateerde dat sommige vezels krimpen als ze in zout w ater gelegd w orden en w eer rekken in zoet w ater. In principe is dat voldoende om een machine te bedrijven en er zijn w erkende modellen gemaakt. Een riem van collageen draait over tw ee pulley s. De schijven zijn ook met een ketting verbonden via tandw ielen met verschillende diameter. Het collageen w ordt bevochtigd door zout w ater dat het materiaal doet krimpen en door zoet w ater dat het w eer doet rekken. 36

37 Vapor Pressure Difference Utilization (VPDU) Maakt gebruik van verschillen in dampdruk. In principe maakt het gebruik van een vat met tw ee compartimenten, gescheiden door een koperen plaat. Als gevolg van dampdrukverschillen boven het zoete w ater en het zoute w ater zal een dampstroom ontstaan in de richting van het zoute w ater. In deze dampstroom zet een turbine de kinetische energie van de watermoleculen om in elektrische energie. Het verdampende w ater koelt af en via de w armtew isselaar w eer op temperaratuur gebracht door de condensatie w armte aan de zeew aterkant. De koperen plaat kan door de membraantechnoloog gezien w orden als een w armtemembraan. Pressure Retarded Osmosis (PRO) Maakt gebruik van het osmose-effect. De membranen zijn afgeleid van de gew one reverse osmosis (RO)-membranen. Het water, dat door osmose getransporteerd w ordt, drijft een turbine aan. Die w aterstraal moet een zekere kracht hebben en ook voldoende breed zijn. Het vermogen is het product van debiet en druk en is maximaal bij een druk, gelijk aan de helft van de berekende osmotische druk. Vandaar het w oord retarded in de naamgeving. Met name in Noorw egen is een kleine groep van het energiebedrijf Statkraft bezig deze techniek te onderzoeken. 37

38 Reverse Electrodialysis (RED) Alle bovengenoemde technieken gebruiken mechanische methoden om elektrische energie op te w ekken. Het kan ook zonder door gebruik te maken van Reverse Electrodialysis (RED). Het voordeel is dat de installatie geen bew egende onderdelen heeft voor de directe productie. Wel zijn er pompen nodig voor de aanvoer van zoet en zout water en voor de elektrodespoeling. Op deze techniek zullen w e daarom verder ingaan. 38

Blue energy: de zee als bron van energie

Blue energy: de zee als bron van energie Testversie NLT-Module Landelijk Ontwikkelpunt NLT Module nlt3-v120 www.betavak-nlt.nl Titel Afdeling Blue energy: de zee als bron van energie vwo Datum 1-2-2008 Disclaimer: Dit materiaal is een testversie

Nadere informatie

Hieronder zie je een schema van een eenvoudige chemische cel met koper/zink elektroden. Bestudeer dit schema met aandacht:

Hieronder zie je een schema van een eenvoudige chemische cel met koper/zink elektroden. Bestudeer dit schema met aandacht: Cursus Chemie 7-1 Hoofdstuk 7 : INDIREKTE REDOXREACTIES (met elektrodes) Naast de directe zijn er ook indirecte redoxreacties. Dat wil zeggen: er is geen direct contact tussen de deeltjes van de oxidator

Nadere informatie

Blue Energy. Zonne-energie uit water. brak water. zoet water. zout water. Gecertificeerde NLT module voor vwo

Blue Energy. Zonne-energie uit water. brak water. zoet water. zout water. Gecertificeerde NLT module voor vwo Blue Energy Zonne-energie uit water brak water zoet water Gecertificeerde NLT module voor vwo zout water Colofon De module Blue energy: zonne-energie uit water is bestemd voor de lessen Natuur, Leven en

Nadere informatie

BLUE ENERGY ZONNE-ENERGIE UIT WATER

BLUE ENERGY ZONNE-ENERGIE UIT WATER BLUE ENERGY ZONNE-ENERGIE UIT WATER Colofon De module Blue Energy: zonne-energie uit water is bestemd voor de lessen Natuur, Leven en Technologie (NLT). De module is op 3 februari 2010 gecertificeerd door

Nadere informatie

Hoofdstuk 3. en energieomzetting

Hoofdstuk 3. en energieomzetting Energie Hoofdstuk 3 Energie en energieomzetting Grootheid Energie; eenheid Joule afkorting volledig wetenschappelijke notatie 1 J 1 Joule 1 Joule 1 J 1 KJ 1 KiloJoule 10 3 Joule 1000 J 1 MJ 1 MegaJoule

Nadere informatie

De twee snelheidsconstanten hangen op niet identieke wijze af van de temperatuur.

De twee snelheidsconstanten hangen op niet identieke wijze af van de temperatuur. In tegenstelling tot een verandering van druk of concentratie zal een verandering in temperatuur wel degelijk de evenwichtsconstante wijzigen, want C k / k L De twee snelheidsconstanten hangen op niet

Nadere informatie

Kernenergie. kernenergie01 (1 min, 22 sec)

Kernenergie. kernenergie01 (1 min, 22 sec) Kernenergie En dan is er nog de kernenergie! Kernenergie is energie opgewekt door kernreacties, de reacties waarbij atoomkernen zijn betrokken. In een kerncentrale splitst men uraniumkernen in kleinere

Nadere informatie

Afsluitende les. Leerlingenhandleiding. Alternatieve brandstoffen

Afsluitende les. Leerlingenhandleiding. Alternatieve brandstoffen Afsluitende les Leerlingenhandleiding Alternatieve brandstoffen Inleiding Deze chemie-verdiepingsmodule over alternatieve brandstoffen sluit aan op het Reizende DNA-lab Racen met wc-papier. Doel Het Reizende

Nadere informatie

Alternatieve energiebronnen

Alternatieve energiebronnen Alternatieve energiebronnen energie01 (1 min, 5 sec) energiebronnen01 (2 min, 12 sec) Windenergie Windmolens werden vroeger gebruikt om water te pompen of koren te malen. In het jaar 650 gebruikte de mensen

Nadere informatie

Paragraaf 1: Fossiele brandstoffen

Paragraaf 1: Fossiele brandstoffen Scheikunde Hoofdstuk 2 Samenvatting Paragraaf 1: Fossiele brandstoffen Fossiele brandstof Koolwaterstof Onvolledige verbranding Broeikaseffect Brandstof ontstaan door het afsterven van levende organismen,

Nadere informatie

Rekenen aan reacties (de mol)

Rekenen aan reacties (de mol) Rekenen aan reacties (de mol) 1. Reactievergelijkingen oefenen: Scheikunde Deze opgaven zijn bedoeld voor diegenen die moeite hebben met rekenen aan reacties 1. Reactievergelijkingen http://www.nassau-sg.nl/scheikunde/tutorials/deeltjes/deeltjes.html

Nadere informatie

[Samenvatting Energie]

[Samenvatting Energie] [2014] [Samenvatting Energie] [NATUURKUNDE 3 VWO HOOFDSTUK 4 WESLEY VOS 0 Paragraaf 1 Energie omzetten Energiesoorten Elektrisch energie --> stroom Warmte --> vb. de centrale verwarming Bewegingsenergie

Nadere informatie

Elektrische auto stoot evenveel CO 2 uit als gewone auto

Elektrische auto stoot evenveel CO 2 uit als gewone auto Elektrische auto stoot evenveel CO 2 uit als gewone auto Bron 1: Elektrische auto s zijn duur en helpen vooralsnog niets. Zet liever in op zuinige auto s, zegt Guus Kroes. 1. De elektrische auto is in

Nadere informatie

Hoofdstuk 2: Kenmerken van reacties

Hoofdstuk 2: Kenmerken van reacties Hoofdstuk 2: Kenmerken van reacties Scheikunde VWO 2011/2012 www.lyceo.nl Onderwerpen Scheikunde 2011 20122012 Stoffen, structuur en binding Kenmerken van Reacties Zuren en base Redox Chemische technieken

Nadere informatie

SCHEIKUNDE. Hoofdstuk 9

SCHEIKUNDE. Hoofdstuk 9 SCHEIKUNDE Hoofdstuk 9 Par. 1 Elke chemische reactie heeft een energie-effect. De chemische energie voor én na de reactie is niet gelijk. Als de reactie warmer wordt is de chemische energie omgezet in

Nadere informatie

Leerlingenhandleiding

Leerlingenhandleiding Leerlingenhandleiding Afsluitende module Alternatieve Brandstoffen - Chemie verdieping - Ontwikkeld door dr. T. Klop en ir. J.F. Jacobs Op alle lesmaterialen is de Creative Commons Naamsvermelding-Niet-commercieel-Gelijk

Nadere informatie

2 Concentratie in oplossingen

2 Concentratie in oplossingen 2 Concentratie in oplossingen 2.1 Concentratiebegrippen gehalte Er zijn veel manieren om de samenstelling van een mengsel op te geven. De samenstelling van voedingsmiddelen staat op de verpakking vermeld.

Nadere informatie

TENTAMEN CHEMISCHE THERMODYNAMICA. Dinsdag 25 oktober 2011 13.15 15.15

TENTAMEN CHEMISCHE THERMODYNAMICA. Dinsdag 25 oktober 2011 13.15 15.15 TENTAMEN CHEMISCHE THERMODYNAMICA Dinsdag 25 oktober 2011 13.15 15.15 Bij het tentamen mag gebruik worden gemaakt van BINAS en een (grafische) rekenmachine. Let op eenheden en significante cijfers. 1.

Nadere informatie

Oefenopgaven CHEMISCHE INDUSTRIE

Oefenopgaven CHEMISCHE INDUSTRIE Oefenopgaven CEMISCE INDUSTRIE havo OPGAVE 1 Een bereidingswijze van fosfor, P 4, kan men als volgt weergeven: Ca 3 (PO 4 ) 2 + SiO 2 + C P 4 + CO + CaSiO 3 01 Neem bovenstaande reactievergelijking over

Nadere informatie

Begrippen. Broeikasgas Gas in de atmosfeer dat de warmte van de aarde vasthoudt en zo bijdraagt aan het broeikaseffect.

Begrippen. Broeikasgas Gas in de atmosfeer dat de warmte van de aarde vasthoudt en zo bijdraagt aan het broeikaseffect. LESSENSERIE ENERGIETRANSITIE Informatieblad Begrippen Biobrandstof Brandstof die gemaakt wordt van biomassa. Als planten groeien, nemen ze CO 2 uit de lucht op. Bij verbranding van de biobrandstof komt

Nadere informatie

Bernd Roemmelt / Greenpeace HET KLIMAAT EN DE NOORDPOOL

Bernd Roemmelt / Greenpeace HET KLIMAAT EN DE NOORDPOOL Bernd Roemmelt / Greenpeace HET KLIMAAT EN DE NOORDPOOL HET KLIMAAT EN DE NOORDPOOL Greenpeace is een organisatie die ereldijd opkomt voor het milieu. We illen de natuur en de dieren daarin beschermen.

Nadere informatie

Eindexamen scheikunde havo 2001-II

Eindexamen scheikunde havo 2001-II Eindexamen scheikunde havo 00-II 4 Antwoordmodel Energievoorziening in de ruimte et (uiteenvallen van de Pu-38 atomen) levert energie dus het is een exotherm proces. er komt energie vrij aantal protonen:

Nadere informatie

Elektrochemie voor VWO

Elektrochemie voor VWO Elektrochemie voor VWO 0. Inleiding Wanneer scheikundige processen gepaard gaan met elektrische verschijnselen zoals elektrische spanning en elektrische stroom wordt dit aangeduid met de algemene term

Nadere informatie

Redoxreacties; een aanvulling op hoofdstuk 13

Redoxreacties; een aanvulling op hoofdstuk 13 Redoxreacties; een aanvulling op hoofdstuk 13 1. Elektronenoverdracht In dit hoofdstuk maken we kennis met zogenaamde redoxreacties. Dit zijn reacties waarbij elektronenoverdracht plaatsvindt. De naam

Nadere informatie

NATIONALE SCHEIKUNDEOLYMPIADE

NATIONALE SCHEIKUNDEOLYMPIADE NATINALE SHEIKUNDELYMPIADE RRETIEMDEL VRRNDE 1 (de week van) woensdag 4 februari 2009 Deze voorronde bestaat uit 24 meerkeuzevragen verdeeld over 5 onderwerpen en 3 open vragen met in totaal 13 deelvragen

Nadere informatie

CENTRALE COMMISSIE VOORTENTAMEN SCHEIKUNDE TENTAMEN SCHEIKUNDE. datum : donderdag 29 juli 2010

CENTRALE COMMISSIE VOORTENTAMEN SCHEIKUNDE TENTAMEN SCHEIKUNDE. datum : donderdag 29 juli 2010 CENTRALE COMMISSIE VOORTENTAMEN SCHEIKUNDE TENTAMEN SCHEIKUNDE datum : donderdag 29 juli 2010 tijd : 14.00 tot 17.00 uur aantal opgaven : 6 Iedere opgave dient op een afzonderlijk vel te worden gemaakt

Nadere informatie

Examen VWO. scheikunde 1,2. tijdvak 1 dinsdag 26 mei 13.30-16.30 uur. Bij dit examen horen een bijlage en een uitwerkbijlage.

Examen VWO. scheikunde 1,2. tijdvak 1 dinsdag 26 mei 13.30-16.30 uur. Bij dit examen horen een bijlage en een uitwerkbijlage. Examen VWO 2009 tijdvak 1 dinsdag 26 mei 13.30-16.30 uur scheikunde 1,2 Bij dit examen horen een bijlage en een uitwerkbijlage. Dit examen bestaat uit 23 vragen. Voor dit examen zijn maximaal 68 punten

Nadere informatie

Blue energy, Blauwe energie?

Blue energy, Blauwe energie? Blue energy, Blauwe energie? Waarom Blue Energy? Zon en zee zijn niet alleen de ideale combinatie voor een geweldige strandvakantie. Misschien heb je er nooit bij stil gestaan, maar in feite is de zee

Nadere informatie

Hoofdstuk 4 Kwantitatieve aspecten

Hoofdstuk 4 Kwantitatieve aspecten Hoofdstuk 4 Kwantitatieve aspecten 4.1 Deeltjesmassa 4.1.1 Atoommassa De SI-eenheid van massa is het kilogram (kg). De massa van een H-atoom is gelijk aan 1,66 10 27 kg. m(h) = 0,000 000 000 000 000 000

Nadere informatie

1 Warmteleer. 3 Om m kg water T 0 C op te warmen heb je m T 4180 J nodig. 4180 4 Het symbool staat voor verandering.

1 Warmteleer. 3 Om m kg water T 0 C op te warmen heb je m T 4180 J nodig. 4180 4 Het symbool staat voor verandering. 1 Warmteleer. 1 De soortelijke warmte is de warmte die je moet toevoeren om 1 kg van een stof 1 0 C op te warmen. Deze warmte moet je ook weer afvoeren om 1 kg van die stof 1 0 C af te koelen. 2 Om 2 kg

Nadere informatie

Eindexamen scheikunde havo 2008-I

Eindexamen scheikunde havo 2008-I Beoordelingsmodel Uraan 1 maximumscore 2 aantal protonen: 92 aantal neutronen: 146 aantal protonen: 92 1 aantal neutronen: 238 verminderen met het aantal protonen 1 2 maximumscore 2 UO 2 + 4 HF UF 4 +

Nadere informatie

5 Formules en reactievergelijkingen

5 Formules en reactievergelijkingen 5 Formules en reactievergelijkingen Stoffen bestaan uit moleculen en moleculen uit atomen (5.1) Stoffen bestaan uit moleculen. Een zuivere stof bestaat uit één soort moleculen. Een molecuul is een groepje

Nadere informatie

Eindexamen scheikunde havo 2004-I

Eindexamen scheikunde havo 2004-I 4 Beoordelingsmodel Rookmelder 1 aantal protonen: 93 aantal neutronen: 144 naam van element X: neptunium aantal protonen: 93 1 aantal neutronen: 241 verminderen met het genoemde aantal protonen en verminderen

Nadere informatie

Les Koolstofkringloop en broeikaseffect

Les Koolstofkringloop en broeikaseffect LESSENSERIE ENERGIETRANSITIE Basisles Koolstofkringloop en broeikaseffect Werkblad Les Koolstofkringloop en broeikaseffect Werkblad Zonlicht dat de aarde bereikt, zorgt ervoor dat het aardoppervlak warm

Nadere informatie

Toets02 Algemene en Anorganische Chemie. 30 oktober 2015 13:00-15:30 uur Holiday Inn Hotel, Leiden

Toets02 Algemene en Anorganische Chemie. 30 oktober 2015 13:00-15:30 uur Holiday Inn Hotel, Leiden Toets02 Algemene en Anorganische Chemie 30 oktober 2015 13:00-15:30 uur Holiday Inn Hotel, Leiden Naam: Studentnummer Universiteit Leiden: Dit is de enige originele versie van jouw tentamen. Het bevat

Nadere informatie

TOETS CTD voor 1 ste jaars MST (4051CHTHEY, MST1211TA1, LB1541) 10 maart 2015 14.00-15.30 uur Docenten: L. de Smet, B. Dam

TOETS CTD voor 1 ste jaars MST (4051CHTHEY, MST1211TA1, LB1541) 10 maart 2015 14.00-15.30 uur Docenten: L. de Smet, B. Dam TOETS CTD voor 1 ste jaars MST (4051CHTHEY, MST1211TA1, LB1541) 10 maart 2015 14.00-15.30 uur Docenten: L. de Smet, B. Dam Naam:. Studentnummer Leiden:... En/of Studentnummer Delft:... Dit tentamen bestaat

Nadere informatie

Brandstofcel in Woning- en Utiliteitsbouw

Brandstofcel in Woning- en Utiliteitsbouw Brandstofcel in Woning- en Utiliteitsbouw Leo de Ruijsscher Algemeen directeur De Blaay-Van den Bogaard Raadgevende Ingenieurs Docent TU Delft faculteit Bouwkunde Inleiding Nu de brandstofcel langzaam

Nadere informatie

ZX- ronde 7 oktober 2012

ZX- ronde 7 oktober 2012 ZX- ronde 7 oktober 2012 Energietransitie De huidige fossiele energiebronnen raken en keer op in het huidige tempo waarop de mens er gebruik van maakt. Doordat er wordt uitgegaan van een onbeperkte groei

Nadere informatie

Scheikunde VWO. Vrijdag 19 mei 1995 13.30 16.30 uur. vragen

Scheikunde VWO. Vrijdag 19 mei 1995 13.30 16.30 uur. vragen Scheikunde VWO vragen Vrijdag 19 mei 1995 1330 1630 uur toelichting Dit examen bestaat uit 23 vragen Voor elk vraagnummer is aangegeven hoeveel punten met een goed antwoord behaald kunnen worden instructie

Nadere informatie

5-1 Moleculen en atomen

5-1 Moleculen en atomen 5-1 Moleculen en atomen Vraag 1. Uit hoeveel soorten moleculen bestaat een zuivere stof? Vraag 2. Wat is een molecuul? Vraag 3. Wat is een atoom? Vraag 4. Van welke heb je er het meeste: moleculen of atomen?

Nadere informatie

Alles om je heen is opgebouwd uit atomen. En elk atoom is weer bestaat uit protonen, elektronen en neutronen.

Alles om je heen is opgebouwd uit atomen. En elk atoom is weer bestaat uit protonen, elektronen en neutronen. 2 ELEKTRICITEITSLEER 2.1. Inleiding Je hebt al geleerd dat elektriciteit kan worden opgewekt door allerlei energievormen om te zetten in elektrische energie. Maar hoe kan elektriciteit ontstaan? En waarom

Nadere informatie

Opgave 1. n = m / M. e 500 mg soda (Na 2CO 3) = 0,00472 mol. Opgave 2. m = n x M

Opgave 1. n = m / M. e 500 mg soda (Na 2CO 3) = 0,00472 mol. Opgave 2. m = n x M Hoofdstuk 8 Rekenen met de mol bladzijde 1 Opgave 1 n = m / M a 64,0 g zuurstofgas (O 2) = 2,00 mol (want n = 64,0 / 32,0) enz b 10,0 g butaan (C 4H 10) = 0,172 mol c 1,00 g suiker (C 12H 22O 11) = 0,00292

Nadere informatie

T2: Verbranden en Ontleden, De snelheid van een reactie en Verbindingen en elementen

T2: Verbranden en Ontleden, De snelheid van een reactie en Verbindingen en elementen T2: Verbranden en Ontleden, De snelheid van een reactie en Verbindingen en elementen 2008 Voorbeeld toets dinsdag 29 februari 60 minuten NASK 2, 2(3) VMBO-TGK, DEEL B. H5: VERBRANDEN EN ONTLEDEN 3(4) VMBO-TGK,

Nadere informatie

a. Beschrijf deze reactie met een vergelijking. In het artikel is sprake van terugwinning van zwavel in zuivere vorm.

a. Beschrijf deze reactie met een vergelijking. In het artikel is sprake van terugwinning van zwavel in zuivere vorm. PEARL GTL Oliemaatschappijen zoals Shell willen aan de nog steeds stijgende vraag naar benzine en diesel kunnen blijven voldoen én ze willen de eindige olievoorraad zoveel mogelijk beschikbaar houden als

Nadere informatie

Chemisch rekenen, zo doe je dat!

Chemisch rekenen, zo doe je dat! 1 Chemisch rekenen, zo doe je dat! GOE Opmerkingen vooraf: 1. Belangrijke schrijfwijzen: 100 = 10 2 ; 1000 = 10 3, enz. 0,1 = 1/10 = 10-1 ; 0,001 = 1/1000 = 10-3 ; 0,000.000.1 = 10-7, enz. gram/kg = gram

Nadere informatie

5 Water, het begrip ph

5 Water, het begrip ph 5 Water, het begrip ph 5.1 Water Waterstofchloride is een sterk zuur, het reageert als volgt met water: HCI(g) + H 2 0(I) Cl (aq) + H 3 O + (aq) z b Hierbij reageert water als base. Ammoniak is een zwakke

Nadere informatie

Module 2 Chemische berekeningen Antwoorden

Module 2 Chemische berekeningen Antwoorden 2 Meten is weten 1 Nee, want bijvoorbeeld 0,0010 kg is net zo nauwkeurig als 1,0 gram. 2 De minst betrouwbare meting is de volumemeting. Deze variabele bepaald het aantal significante cijfers. 3 IJs: 1,5

Nadere informatie

ZUUR-BASE BUFFERS Samenvatting voor het VWO

ZUUR-BASE BUFFERS Samenvatting voor het VWO ZUUR-BASE BUFFERS Samenvatting voor het VWO versie december 2014 INHOUDSOPGAVE 1. Vooraf 2. Wat is een buffer? 3. Hoe werkt een buffer? 4. Geconjugeerd zuur/base-paar 5. De ph van een buffer De volgende

Nadere informatie

Een elektrische schakeling is tot op zekere hoogte te vergelijken met een verwarmingsinstallatie.

Een elektrische schakeling is tot op zekere hoogte te vergelijken met een verwarmingsinstallatie. Inhoud Basisgrootheden... 2 Verwarmingsinstallatie... 3 Elektrische schakelingen... 4 Definities van basisgrootheden... 6 Fysische achtergrond bij deze grootheden... 6 Opgave: Geladen bollen... 7 De wet

Nadere informatie

UITWERKING TOELICHTING OP DE ANTWOORDEN VAN HET EXAMEN 2002-I SCHEIKUNDE HAVO

UITWERKING TOELICHTING OP DE ANTWOORDEN VAN HET EXAMEN 2002-I SCHEIKUNDE HAVO UITWERKING TOELICTING OP DE ANTWOORDEN VAN ET EXAMEN 2002-I VAK: NIVEAU: SCEIKUNDE AVO EXAMEN: 2002-I De uitgever heeft ernaar gestreefd de auteursrechten te regelen volgens de wettelijke bepalingen. Degenen

Nadere informatie

Rekenen aan reacties 2. Deze les. Zelfstudieopdrachten. Zelfstudieopdrachten voor volgende week. Zelfstudieopdrachten voor deze week 18-4-2016

Rekenen aan reacties 2. Deze les. Zelfstudieopdrachten. Zelfstudieopdrachten voor volgende week. Zelfstudieopdrachten voor deze week 18-4-2016 Rekenen aan reacties 2 Scheikunde Niveau 4 Jaar 1 Periode 3 Week 4 Deze les Rekenen aan reactievergelijkingen Samenvatting Vragen Huiswerk voor volgende week Bestuderen Lezen voor deze week Bestuderen

Nadere informatie

Voorbereidend Wetenschappelijk Onderwijs Tijdvak 1 Dinsdag 20 mei 13.30 16.30 uur

Voorbereidend Wetenschappelijk Onderwijs Tijdvak 1 Dinsdag 20 mei 13.30 16.30 uur Scheikunde 1 (nieuwe stijl) Examen VW Voorbereidend Wetenschappelijk nderwijs Tijdvak 1 Dinsdag 20 mei 13.30 16.30 uur 20 03 Voor dit examen zijn maximaal 65 punten te behalen; het examen bestaat uit 24

Nadere informatie

2016-04-15 H2ECOb/Blm HOE KAN DE ENERGIETRANSITIE WORDEN GEREALISEERD? Probleemstelling

2016-04-15 H2ECOb/Blm HOE KAN DE ENERGIETRANSITIE WORDEN GEREALISEERD? Probleemstelling HOE KAN DE ENERGIETRANSITIE WORDEN GEREALISEERD? Probleemstelling Op de internationale milieuconferentie in december 2015 in Parijs is door de deelnemende landen afgesproken, dat de uitstoot van broeikasgassen

Nadere informatie

1. Ecologische voetafdruk

1. Ecologische voetafdruk 2 VW0 THEMA 7 MENS EN MILIEU EXTRA OPDRACHTEN 1. Ecologische voetafdruk In de basisstoffen heb je geleerd dat we voedsel, zuurstof, water, energie en grondstoffen uit ons milieu halen. Ook gebruiken we

Nadere informatie

LUMC SPECIALISTISCHE OPLEIDINGEN Tentamen Scheikunde voor operatieassistenten i.o. 2007

LUMC SPECIALISTISCHE OPLEIDINGEN Tentamen Scheikunde voor operatieassistenten i.o. 2007 LUMC SPECIALISTISCHE OPLEIDINGEN Tentamen Scheikunde voor operatieassistenten i.o. 2007 docent: drs. Ruben E. A. Musson Het gebruik van uitsluitend BINAS is toegestaan. 1. Welk van de volgende processen

Nadere informatie

Overzicht van reactievergelijkingen Scheikunde

Overzicht van reactievergelijkingen Scheikunde verzicht van reactievergelijkingen Scheikunde Algemeen Verbranding Een verbranding is een reactie met zuurstof. ierbij ontstaan de oxiden van de elementen. Volledige verbranding Bij volledige verbranding

Nadere informatie

Fysische Chemie en Kinetiek 2009-2010

Fysische Chemie en Kinetiek 2009-2010 Fysische Chemie en Kinetiek 009-010 Deeltentamen 01 3 oktober 009, 9:00-1:00 Naam: Studentnummer: Dit is de enige originele versie van jouw tentamen. Het bevat dit voorblad en de opgaven. Waar nodig word

Nadere informatie

OVERAL, variatie vanuit de kern. LES- BRIEF 3v/4hv. De zonne-energiecentrale van Fuentes de Andalucía

OVERAL, variatie vanuit de kern. LES- BRIEF 3v/4hv. De zonne-energiecentrale van Fuentes de Andalucía OVERAL, variatie vanuit de kern LES- BRIEF 3v/4hv De zonne-energiecentrale van 1 Zonne-energie is in overvloed beschikbaar maar het is nog niet zo eenvoudig om die om te zetten naar elektrische energie.

Nadere informatie

Energie uit Water. - Hype of Kans - Marcel Bruggers Deltares 29 april 2010

Energie uit Water. - Hype of Kans - Marcel Bruggers Deltares 29 april 2010 Energie uit Water - Hype of Kans - Marcel Bruggers Deltares 29 april 2010 Duurzame Energie uit Water Laagverval waterkracht Aquatische biomassa Golfenergie Thermische energie uit de zee Getij-energie bassin/

Nadere informatie

Theorie: Energieomzettingen (Herhaling klas 2)

Theorie: Energieomzettingen (Herhaling klas 2) les omschrijving 12 Theorie: Halfgeleiders Opgaven: halfgeleiders 13 Theorie: Energiekosten Opgaven: Energiekosten 14 Bespreken opgaven huiswerk Opgaven afmaken Opgaven afmaken 15 Practicumtoets (telt

Nadere informatie

NATIONALE SCHEIKUNDEOLYMPIADE

NATIONALE SCHEIKUNDEOLYMPIADE NATIONALE SCHEIKUNDEOLYMPIADE CORRECTIEMODEL VOORRONDE 1 af te nemen in de periode van woensdag 5 januari 01 tot en met woensdag 1 februari 01 Deze voorronde bestaat uit 4 meerkeuzevragen verdeeld over

Nadere informatie

Overzicht lessenserie Energietransitie. Lessen Energietransitie - Thema s en onderwerpen per les.

Overzicht lessenserie Energietransitie. Lessen Energietransitie - Thema s en onderwerpen per les. 1 Lessen Energietransitie - Thema s en onderwerpen per les. 2 Colofon Dit is een uitgave van Quintel Intelligence in samenwerking met GasTerra en Uitleg & Tekst Meer informatie Kijk voor meer informatie

Nadere informatie

Hoofdstuk 3. en energieomzetting

Hoofdstuk 3. en energieomzetting Hoofdstuk 3 Energie en energieomzetting branders luchttoevoer brandstoftoevoer koelwater condensator stoomturbine generator transformator regelkamer stoom water ketel branders 1 Energiesoort Omschrijving

Nadere informatie

10 Materie en warmte. Onderwerpen. 3.2 Temperatuur en warmte.

10 Materie en warmte. Onderwerpen. 3.2 Temperatuur en warmte. 1 Materie en warmte Onderwerpen - Temperatuur en warmte. - Verschillende temperatuurschalen - Berekening hoeveelheid warmte t.o.v. bepaalde temperatuur. - Thermische geleidbaarheid van een stof. - Warmteweerstand

Nadere informatie

OEFENTOETS Zuren en basen 5 VWO

OEFENTOETS Zuren en basen 5 VWO OEFENTOETS Zuren en basen 5 VWO Gesloten vragen 1. Carolien wil de zuurgraad van een oplossing onderzoeken met twee verschillende zuur-baseindicatoren en neemt hierbij het volgende waar: I de oplossing

Nadere informatie

Stand-van-zaken technologie energie uit water en waterzuivering met passende experimenten voor het voortgezet onderwijs.

Stand-van-zaken technologie energie uit water en waterzuivering met passende experimenten voor het voortgezet onderwijs. 1 Stand-van-zaken technologie energie uit water en waterzuivering met passende experimenten voor het voortgezet onderwijs. Brechje van Rij Cora Bouwland Maart 2012 2 Inhoud Inleiding 3 Blue Energy 5 Inleiding

Nadere informatie

Scheikundige begrippen

Scheikundige begrippen Scheikundige begrippen Door: Ruby Vreedenburgh, Jesse Bosman, Colana van Klink en Fleur Jansen Scheikunde begrippen 1 Chemische reactie Ruby Vreedenburgh Overal om ons heen vinden er chemische reacties

Nadere informatie

hoofdstuk 1 Elektriciteit.

hoofdstuk 1 Elektriciteit. hoofdstuk 1 Elektriciteit. 1.1 Lading. Veel toestellen op het laboratorium werken met elektriciteit. De werking van deze toestellen berust op elektrische lading die stroomt. We kennen twee soorten lading:

Nadere informatie

Flipping the classroom

Flipping the classroom In dit projectje krijg je geen les, maar GEEF je zelf les. De leerkracht zal jullie natuurlijk ondersteunen. Dit zelf les noemen we: Flipping the classroom 2 Hoe gaan we te werk? 1. Je krijgt of kiest

Nadere informatie

Voorkennistoets De Bewegende Aarde Voorkennis voor het basisdeel H1, H2, H3

Voorkennistoets De Bewegende Aarde Voorkennis voor het basisdeel H1, H2, H3 Voorkennistoets De Bewegende Aarde Voorkennis voor het basisdeel H1, H2, H3 A. wiskunde Differentiëren en primitieve bepalen W1. Wat is de afgeleide van 3x 2? a. 3x b. 6x c. x 3 d. 3x 2 e. x 2 W2. Wat

Nadere informatie

Reacties en stroom; een aanvulling op hoofdstuk 9

Reacties en stroom; een aanvulling op hoofdstuk 9 Reacties en stroom; een aanvulling op hoofdstuk 9 1. Elektronenoverdracht In dit hoofdstuk maken we kennis met zogenaamde redoxreacties. Dit zijn reacties waarbij elektronenoverdracht plaatsvindt. De naam

Nadere informatie

Windmolenpark Houten. Project nask & techniek Leerjaar 2 havo/atheneum College de Heemlanden, Houten. Namen: Klas:

Windmolenpark Houten. Project nask & techniek Leerjaar 2 havo/atheneum College de Heemlanden, Houten. Namen: Klas: Namen: Klas: Windmolenpark Houten Project nask & techniek Leerjaar 2 havo/atheneum College de Heemlanden, Houten Ontwikkeld door: Geert Veenstra Gerard Visker Inhoud Probleem en hoofdopdracht Blz 3 Samenwerking

Nadere informatie

1) Stoffen, moleculen en atomen

1) Stoffen, moleculen en atomen Herhaling leerstof klas 3 1) Stoffen, moleculen en atomen Scheikundigen houden zich bezig met stoffen. Betekenissen van stof zijn onder andere: - Het materiaal waar kleding van gemaakt is; - Fijne vuildeeltjes;

Nadere informatie

ZUREN EN BASEN. Samenvatting voor het VWO. versie mei 2013

ZUREN EN BASEN. Samenvatting voor het VWO. versie mei 2013 ZUREN EN BASEN Samenvatting voor het VWO versie mei 2013 INHOUDSOPGAVE 1. Vooraf 2. Algemeen 3. Zuren 4. Basen 5. Het waterevenwicht 6. Definities ph en poh 7. ph BEREKENINGEN 7.1. Algemeen 7.2. Water

Nadere informatie

SE voorbeeldtoets 5HAVO antwoordmodel

SE voorbeeldtoets 5HAVO antwoordmodel SE voorbeeldtoets 5AV antwoordmodel Stikstof Zwaar stikstofgas bestaat uit stikstofmoleculen waarin uitsluitend stikstofatomen voorkomen met massagetal 15. 2p 1 oeveel protonen en hoeveel neutronen bevat

Nadere informatie

Groep 8 - Les 4 Duurzaamheid

Groep 8 - Les 4 Duurzaamheid Leerkrachtinformatie Groep 8 - Les 4 Duurzaamheid Lesduur: 30 minuten (zelfstandig) DOEL De leerlingen weten wat de gevolgen zijn van energie verbruik. De leerlingen weten wat duurzaamheid is. De leerlingen

Nadere informatie

Lessuggesties energie Ter voorbereiding van GLOW. Groep 6, 7, 8

Lessuggesties energie Ter voorbereiding van GLOW. Groep 6, 7, 8 Lessuggesties energie Ter voorbereiding van GLOW Groep 6, 7, 8 Eindhoven, 8 september 2011 In het kort In deze lesbrief vind je een aantal uitgewerkte lessen waarvan je er één of meerdere kunt uitvoeren.

Nadere informatie

Overleven met energie

Overleven met energie Overleven met energie Jo Hermans Universiteit Leiden Nationaal Congres Energie & Ruimte, TU Delft, 22 september 2011 Overleven met energie Een blijma in 5 bedrijven 1. Meest onderschatte wet 2. Meest onderschatte

Nadere informatie

1.8 Stroomsterkte; geleiding.

1.8 Stroomsterkte; geleiding. 1.8 Stroomsterkte; geleiding. Met stroomsterkte (I) wordt bedoeld: de hoeveelheid lading die per seconde langs komt. De eenheid is dus coulomb per seconde (C/s) maar we werken meestal met de ampère (A)

Nadere informatie

Eindexamen scheikunde havo 2006-I

Eindexamen scheikunde havo 2006-I 4 Beoordelingsmodel Rood licht Maximumscore 1 1 edelgassen 2 Voorbeelden van een juist antwoord zijn: De (negatieve) elektronen bewegen zich richting elektrode A dus is elektrode A de positieve elektrode.

Nadere informatie

Stoffen en Reacties 2

Stoffen en Reacties 2 Stoffen en Reacties 2 Practicum Metalen Naam student 1. Naam student2..... Pagina 2 van 13 Inleiding Reageert metaal met zuurstof? Sinds de mensheid metalen kent worden ze voor allerlei toepassingen gebruikt

Nadere informatie

Warmte. Hoofdstuk 2. Vaak zetten we Chemische energie om in Warmte

Warmte. Hoofdstuk 2. Vaak zetten we Chemische energie om in Warmte Warmte Hoofdstuk 2 Warmte is Energie Vaak zetten we Chemische energie om in Warmte Brandstoffen verbranden: Brandstof Zuurstof voldoende hoge temperatuur (ontbrandingstemperatuur) 1 Grootheid Symbool Eenheid

Nadere informatie

Inventaris hernieuwbare energie in Vlaanderen 2013

Inventaris hernieuwbare energie in Vlaanderen 2013 1 Beknopte samenvatting van de Inventaris duurzame energie in Vlaanderen 2013, Deel I: hernieuwbare energie, Vito, februari 2015 1 1 Het aandeel hernieuwbare energie in 2013 bedraagt 5,8 % Figuur 1 zon-elektriciteit

Nadere informatie

Oefenvraagstukken 4 VWO Hoofdstuk 6 antwoordmodel

Oefenvraagstukken 4 VWO Hoofdstuk 6 antwoordmodel efenvraagstukken 4 VW oofdstuk 6 antwoordmodel Een 0 D komt overeen met 7,1 mg a 2+ per liter water. 1 In 0,5 liter water is 58,3 mg a 2+ opgelost. oeveel 0 D is dit? Per L opgelost: 2 x 58,3 mg a 2+ =

Nadere informatie

Eindexamen scheikunde havo 2001-I

Eindexamen scheikunde havo 2001-I Eindexamen scheikunde havo -I 4 Antwoordmodel Nieuw element (in de tekst staat:) deze atomen zijn eerst ontdaan van een aantal elektronen dus de nikkeldeeltjes zijn positief geladen Indien in een overigens

Nadere informatie

HERHALINGS TENTAMEN CHEMISCHE THERMODYNAMICA voor S2/F2/MNW2 Woensdag 14 januari, 2009, 18.30 20.30

HERHALINGS TENTAMEN CHEMISCHE THERMODYNAMICA voor S2/F2/MNW2 Woensdag 14 januari, 2009, 18.30 20.30 HERHALINGS TENTAMEN CHEMISCHE THERMODYNAMICA voor S2/F2/MNW2 Woensdag 14 januari, 2009, 18.30 20.30 Bij het tentamen mag gebruik worden gemaakt van een GR en BINAS. NB: Geef bij je antwoorden altijd eenheden,

Nadere informatie

Alternatieve energieopwekking

Alternatieve energieopwekking Alternatieve energieopwekking Energie wordt al tientallen jaren opgewekt met een paar energiebronnen: Kolen Gas Olie Kernenergie De eerste drie vallen onder de fossiele brandstoffen. Fossiele brandstoffen

Nadere informatie

Wat is energie? Als een lichaam arbeid kan leveren bezit het energie Wet van het behoud van energie:

Wat is energie? Als een lichaam arbeid kan leveren bezit het energie Wet van het behoud van energie: ENERGIE Wat is energie? Als een lichaam arbeid kan leveren bezit het energie Wet van het behoud van energie: energie kan noch ontstaan, noch verdwijnen (kan enkel omgevormd worden!) Energie en arbeid:

Nadere informatie

De aardse atmosfeer. Robert Parson Associate Professor Department of Chemistry and Biochemistry University of Colorado

De aardse atmosfeer. Robert Parson Associate Professor Department of Chemistry and Biochemistry University of Colorado De aardse atmosfeer Robert Parson Associate Professor Department of Chemistry and Biochemistry University of Colorado Vertaling en tekstbewerking: Gjalt T.Prins Cdß, Universiteit Utrecht Inleiding De ozonlaag

Nadere informatie

UITWERKING TOELICHTING OP DE ANTWOORDEN VAN HET EXAMEN 2001-I VAK: SCHEIKUNDE 1,2 EXAMEN: 2001-I

UITWERKING TOELICHTING OP DE ANTWOORDEN VAN HET EXAMEN 2001-I VAK: SCHEIKUNDE 1,2 EXAMEN: 2001-I UITWERKING TOELICHTING OP DE ANTWOORDEN VAN HET EXAMEN 2001-I VAK: SCHEIKUNDE 1,2 NIVEAU: VWO EXAMEN: 2001-I De uitgever heeft ernaar gestreefd de auteursrechten te regelen volgens de wettelijke bepalingen.

Nadere informatie

hoofdstuk 1 Elektriciteit.

hoofdstuk 1 Elektriciteit. spanning 2007-2008 hoofdstuk 1 Elektriciteit. 1.1 Lading. Veel toestellen op het laboratorium werken met elektriciteit. De werking van deze toestellen berust op van elektrische lading die stroomt. We kennen

Nadere informatie

Bedreigingen. Broeikaseffect

Bedreigingen. Broeikaseffect Bedreigingen Vroeger gebeurde het nogal eens dat de zee een gat in de duinen sloeg en het land overspoelde. Tegenwoordig gebeurt dat niet meer. De mensen hebben de duinen met behulp van helm goed vastgelegd

Nadere informatie

Quiz 2015. Experimentenwedstrijd Antwoorden. Playful Science 9

Quiz 2015. Experimentenwedstrijd Antwoorden. Playful Science 9 Experimentenwedstrijd Antwoorden. Playful Science 9 1. De energie voor de samentrekking van skeletspieren wordt geleverd door ATP. Spieren hebben slechts een kleine hoeveelheid ATP in voorraad. Eenmaal

Nadere informatie

In deze eindtoets willen we met jullie samenvatten waar we het in het afgelopen kwartiel over gehad hebben:

In deze eindtoets willen we met jullie samenvatten waar we het in het afgelopen kwartiel over gehad hebben: Eindtoets 3DEX1: Fysica van nieuwe energie 21-1- 2014 van 9:00-12:00 Roger Jaspers & Adriana Creatore In deze eindtoets willen we met jullie samenvatten waar we het in het afgelopen kwartiel over gehad

Nadere informatie

SCHEIKUNDE 4 HAVO UITWERKINGEN

SCHEIKUNDE 4 HAVO UITWERKINGEN SCHEIKUNDE 4 HAVO UITWERKINGEN Auteurs Tessa Lodewijks Toon de Valk Eindredactie Aonne Kerkstra Eerste editie Malmberg s-hertogenbosch www.nova-malmberg.nl 3 Rekenen aan reacties Praktijk Zorgen voor morgen

Nadere informatie

Uitwerkingen. T2: Verbranden en Ontleden, De snelheid van een reactie en Verbindingen en elementen

Uitwerkingen. T2: Verbranden en Ontleden, De snelheid van een reactie en Verbindingen en elementen Uitwerkingen T2: Verbranden en Ontleden, De snelheid van een reactie en Verbindingen en elementen 2008 Voorbeeld toets dinsdag 29 februari 60 minuten NASK 2, 2(3) VMBO-TGK, DEEL B. H5: VERBRANDEN EN ONTLEDEN

Nadere informatie

IPT hertentamen - 03-07-2015, 9:00-12:00

IPT hertentamen - 03-07-2015, 9:00-12:00 IPT hertentamen - 03-07-2015, 9:00-12:00 Cursus: 4051IPTECY Inleiding ProcesTechnologie Docenten: F. Kapteijn & V. van Steijn Lees elke vraag volledig door voordat je aan (a) begint. Schrijf op elk blad

Nadere informatie