Werkstuk ANW Alternatieve energie

Transcriptie

1 Werkstuk ANW Alternatieve energie Werkstuk door een scholier 2902 woorden 30 maart ,5 54 keer beoordeeld Vak ANW Inleiding De fossiele brandstoffen gaan op. Volgens veel mensen is dat het einde van de wereld, maar wij denken daar anders over. Daarom hebben we een verslag gemaakt over verschillende soorten duurzame energie. In 2005 was van het totale energieverbruik 7% afkomstig uit duurzame bronnen, bronnen die nooit opgaan. Als de fossiele brandstoffen opgaan, zit 93% van de Nederlandse bevolking dus zonder stroom. In dit verslag gaan wij uitzoeken wat dé alternatieve energie is. Inhoud Titel Blz Inleiding Biomassa-energie Geothermische energie Getijden en thermische energie van de oceanen Kernenergie Waterkracht Waterstoffusie Windenergie Zonne-energie Conclusie Taakverdeling+bronvermelding Biomassa-energie Biomassa-energie is energie wat wordt opgewekt uit biomassa, daarmee wordt bedoeld dat iets biologisch, zoals hout, wordt omgezet in energie. Dus als je je openhaard aanzet, maak je energie, in de vorm van warmte. Omdat het hout verbrandt. Je kan hiermee kleine hoeveelheden energie opwekken. In sommige landen zijn al auto s ontwikkeld die rijden op ethanol, dit wordt uit maïs gehaald. Ook kan je ermee je huis verwarmen, maar biomassaenergie kan nog niet voor grootschalige dingen worden gebruikt. De voordelen van biomassa-energie zijn: Biologische energiebronnen komen weer terug na een tijdje. Pagina 1 van 7

2 Als je geen heel bos kapt, is het goed voor het milieu. De nadelen van biomassa-energie zijn: Het is nu nog maar op kleine schaal bruikbaar. Het energierendement is heel laag. Het is duur Biomassa-energie is moeilijk te gebruiken, maar kan bijna niet op grote schaal toegepast worden. In de toekomst is het misschien wel een mogelijkheid, maar dan moeten er wel efficiëntere manieren komen om biologische producten te verwerken. Ik geloof niet dat dit een goed idee is, omdat er zoveel meer manieren zijn om op een schone manier energie op te wekken, die goedkoper of haalbaarder zijn. Er is over deze vorm energie weinig te vertellen, vooral omdat de mens het al sinds het begin der tijden gebruikt. 2. Geothermische energie Geothermische energie komt van de Griekse woorden γεος (aarde) en θηρμος (warmte). Geothermische energie wordt vaak opgewekt door buizen die heel diep in de grond worden gestoken, en daar wordt water door gelaten. Het water wordt verwarmt, soms tot stoom, en met die stoom worden turbines aangedreven. Maar deze vorm van energie kan echter op vele verschillende manieren worden gebruikt: sommige mensen wonen op een vulkaanhelling, dan hebben ze geen verwarming nodig! Een groot deel van de warmte in de aardkorst (70%) komt door radioactief verval, dit houdt in dat een atoom opeens veranderd in een andere. Deze vorm van energie kan bijna overal voor worden gebruikt, want overal op (eigenlijk onder) de aarde is warmte. De verschillen in warmte per plaats zijn maar heel erg klein, dus je kan overal een gat boren en er energie uithalen. De voordelen van geothermische energie zijn: Het is schoon. Je kan er grote hoeveelheden stroom mee opwekken. Het is onderhoudsarm. De nadelen van geothermische energie zijn: Het bouwen van een centrale is duur. Je weet nooit zeker of je wel goed boort. Veel technische risico s Geothermische energie is duur om op te starten, maar als je het goed doet, kan je er heel veel stroom uit opwekken. Het is tot nu toe niet vervuilend, maar misschien als er meer geothermische centrales worden gebouwd Pagina 2 van 7

3 Deze vorm van alternatieve energie is veel alternatiever dan biomassa-energie. Het is misschien duurder, maar het is schoner, heeft een hoger rendement, en is haalbaarder dan biomassa-energie. Ik denk dat je bijna de hele wereld vol kan zetten met geothermische centrales, en dat er niets met het milieu gebeurt. Als we het echt over de toekomst-toekomst hebben, is geothermische energie op veel planeten beschikbaar, als we in de ruimte gaan wonen. 3. Getijden en thermische energie van de oceanen. Hieronder verstaan wij veel dingen, want het is een bundel van energiesoorten: Getijdencentrales: dit zijn een soort dammen,die aan zee staan verbonden, en als het zeewater stijgt, stroomt het door kleine tunnels, waar turbines in staan. Golfslagenergie(zie plaatje): golden slaan in een ruimte, waardoor de luchtdruk stijgt, die vervolgens een turbine aandrijft. Omdat de lucht steeds heen en weer langs deze turbine gaat, moet je een turbine hebben die één kant op draait door stromingen van twee kanten. Om hier veel stroom uit te halen heb je heel veel, of hele grote instalaties nodig. Getijdecentrales zijn erg duur, dus het is alleen toepasbaar als je bijvoorbeeld een dam aan het maken bent, en er kan toevallig ook een generator bij. De voordelen van getijdenenergie zijn: - De nadelen van getijdenenergie zijn: Het bouwen van een centrale is duur. Je wekt maar elke 12 uur energie op. Zeedieren raken uit hun bioritme door water dat opeens wordt geloosd. Nee, nee, nee. Ik kon geen voordelen bedenken, het is duur, moeilijk en niet haalbaar. Zoals ik eerder al heb gemeld, het is alleen handig als je toevallig een dam aan zee aan het maken bent, en je hebt enkele centen over. Maar voor de rest is het ook niet goed voor het zeeleven. Een golfslagcentrale daarentegen is goedkoper, regelmatiger en haalbaarder. Het is nog steeds niet de ideale manier van energie opwekken, maar het komt dichter in de buurt dan een getijdencentrale. Nee dus, bij (bijna) alle manieren van energie opwekken die in dit verslag genoemd worden, zijn op alle plaatsen op de wereld mogelijk. Voor getijden-energie kan je maar op een paar plaatsen centrales neerzetten, namelijk bij een oceaan, waar een groot verschil tussen eb en vloed is. Ook is het dus duur, en ook als de technologie hiervan wordt verbeterd, kan het nooit op tegen andere soorten van alternatieve energie. 4. Kernenergie Kernenergie maakt gebruik van kernreacties. Bij deze reacties komt vaak warmte vrij die door middel van Pagina 3 van 7

4 turbines omgezet wordt in stroom. Kernenergie is niet duurzaam, omdat uranium, de grondstof die wordt gebruikt voor kernenergie, niet in grote getallen op aarde aanwezig is. Wel kan hiermee grote hoeveelheden aan energie worden opgewekt. Hierdoor is één kerncentrale misschien wel genoeg om een stad te voorzien van electriciteit. De voordelen van kernenergie zijn: Er kan veel energie mee worden opgewekt. Energieprijs kernenergie wordt steeds goedkoper. Welke nadelen heeft deze energiebron? De nadelen van kernenergie zijn: Groot doel voor terroristen. Niet duurzaam, uranium gaat op. Groot risico voor ongelukken. Opslag kernafval niet veilig genoeg. Het is uitvoerbaarder dan getijden- en biomassa-energie, maar dit is het nog niet echt. Als je een kerncentrale naast een stad zet, en er gebeurt iets, is de kans groot dat veel mensen dood gaan aan de straling, zoals in Tsjernobyl. Het is uitvoerbaar, maar de technologie is duur, en het opzetten van een kerncentrale is ook duur. Een groot nadeel is dat als terroristen invliegen op een kerncentrale, lekt er straling, en zullen er veel mensen overlijden aan straling. Als er ooit is een manier wordt gevonden om uranium te maken, kan dit wél een goed alternatief voor de toekomst zijn. Nu zijn er veel mesnen tegen kernenergie, omdat er veel rampen zijn gebeurt, zoals bij Tsjernobyl en Three Mile Island. Als ook de technologie van kernenergie verbetert, hebben we de mogelijke nieuwe energie voor de toekomst. Ook is er nog geen geschikte manier gevonden om kernafval, wat bij kernreacties overblijft, op te slaan. Er worden al veel onderzoeken gedaan naar opslag van kernafval. Het grote gevaar van opgeslagen kernafval is dat als er een aardbeving komt, er kernafval in het grondwater kan lekken. Hierdoor infecteert het de hele omgeving. 5. Waterkracht Waterkracht kennen we al sinds de Romeinse tijd. Er zijn veel manieren om energie uit water te halen: Door een watermolen. Een stuwdam. Golfslagenergie. Energie opgewekt uit waterkracht wordt ook wel Witte steenkool genoemd. Vroeger werden fabrieken aan een rivier gebouwd, en alle machines in de fabriek werden aangedreven door het waterrad. Bijna alle fabrieken in Engeland werden in de industriele revolutie aangedreven door waterkracht. Met waterkracht kan je geen hele grote hoeveelheden energie opwekken, daarom is het niet geschikt om hele steden van stroom te voorzien. Wel is het handig en goedkoop om een watermolen aan een rivier te zetten. Pagina 4 van 7

5 De voordelen van getijdenenergie zijn: Blijft (bijna) altijd energie opwekken Goedkoop om op te zetten. Welke nadelen heeft deze energiebron? De nadelen van getijdenenergie zijn: Bij een droogte heb je weinig energie Als je een dam maakt, verstoort dat het leven van waterdieren. Er is niet overal water. Hoe is de uitvoerbaarheid van deze energiebron? Het is uitvoerbaar, al moet je wel de juiste plaats hebben, want je kan geen watermolen neerzetten op het platteland. Als je eenmaal een watermolen hebt neergezet, heeft hij weinig onderhoud nodig, en hij is betrouwbaar. Als je de stroom van een rivier versnelt, door een versmalling te maken, word er nog meer energie opgewekt door de watermolen. Het probleem van waterkracht is dat je er water voor nodig hebt, en water is niet overal. Als je een watermolen hebt opgezet bij je huis, in het riviertje naast je huis, kan dis een goede bron van electriciteit zijn, maar ik zie waterkracht niet als een massa-energieproducent. Als je de wereld van stroom wilt voorzien door middel van waterkracht, moet je volgens mij op elke rivier een paar waterkrachtcentrales maken, en dat word heel erg duur. 6. Waterstoffusie Bij waterstoffusie laat men meerdere atoomkernen samensmelten (fusie), als je lichte atomen bij elkaar doet, en er ontstaan zwaardere atomen, komt er energie vrij. Vaak wordt gebruik gemaakt van Deuterium, dit is een isotoop van waterstof, het wordt ook wel zwaar water genoemd. Bij het proces van kernfusie lopen de temperaturen op tot wel 150 miljoen graden Celsius. Omdat geen stof op aarde bestand is tegen die hitte, wordt het plasma, wat ontstaat, binnen gehouden door magneten. Kernfusie is nog niet in gebruik, er wordt wel mee geexpirimenteerd. Er kan heel veel energie mee worden opgewekt, en dus hele steden voorzien van electriciteit. De voordelen van waterstoffusie zijn: De brandstof kan gemaakt worden uit zeewater (!). Geen broeikasgassen Veilig: als er iets mis gaat in de centrale, stopt het proces meteen De wand van het reactorvat word wel radioactief, maar deze vorm van radioactiviteit is maar van korte duur, het blijft maar 100 jaar. De nadelen van waterstoffusie zijn: Het is er nog niet, over 30 jaar komt het pas op de markt Omdat het zoveel energie levert, kan het alleen voor grote steden gebruikt worden, niet voor kleine Pagina 5 van 7

6 dorpjes Neerzetten centrale is duur, maar de brandsof is goedkoop. Gebruikt tritium, giftige stof. Kernfusie is goed uitvoerbaar, denk ik. De bovengenoemde nadelen wegen zeker niet op tegen de voordelen. Het is schoner, rendabeler en goedkoper dan kernenergie. Als je eenmaal een centrale hebt neergezet, kan je de brandstoffen uit zeewater halen, wat een hele schone en goedkope oplossing is. Ja, als de eerste fusiecentrales in gebruik worden genomen, en per jaar groeit de markt in de centrales met 10%, dan wordt aan het eind van deze eeuw 10-15% van alle energie geleverd door kernfusie. Dit lijkt mij een goede stap naar de toekomst, omdat er zeewater genoeg is, en dat is bijna het enige wat je nodig hebt om een fusiecentrale draaiende te houden. 7. Windenergie Als er verschillen zijn in luchtdruk op verschillende plaatsen, waait de wind van het hoge- naar het lagedrukgebied. Die energie kan opgevangen worden met windmolens, die dit omzetten in elektrische energie door middel van turbines. Waarvoor is deze energie toepasbaar? Windmolens kan je op veel plaatsen neerzetten, mits er wel wind is. Dit maakt het een goede oplossing voor huiselijke energievoorziening. Het is wel duur om een windmolen op te zetten, niet ieder gezin kan dat betalen. Maar misschien, als er een manier komt om ze goedkoper te maken, kan het voor privégebruik gebruikt worden. De voordelen van windenergie zijn: Het is duurzaam. Het verbruikt geen fossiele brandstof en er is dus geen CO₂-uitstoot. Weinig onderhoud. Welke nadelen heeft deze energiebron? De nadelen van windenergie zijn: Er is niet altijd evenveel wind. Het is duur om een windmolen op te zetten. Windmolens worden nu al volop ingezet, maar halen het niet bij andere energiebronnen. Want er zijn ongeveer 1900 windmolens in Nederland, die 2,7% van de totale energie leveren. Als je heel Nederland door windmolens van stroom wilt voorzien, heb je dus ongeveer windmolens nodig. Dat is een enorm aantal en duur dus. Ja en nee. Ja: omdat als je ze eenmaal hebt opgezet, ze alleen maar energie opwekken. Nee: omdat als je de hele wereld van energie wilt voorzien door middel van windmolens, zijn er meer windmolens dan lantarenpalen. Wel is het, zoals nu, een goede bijvulling. Daarmee bedoel ik dat het geen hoofd-bron van energie moet zijn. Pagina 6 van 7

7 8. Zonne-energie De zon is een grote gasbol die ons van licht en warmte voorziet. Het licht van de zon kan worden opgevangen door zonnepanelen. In een zonnepaneel zitten vele zonnecellen. Waarin het ontvangen licht door het paneel wordt omgezet in elektrische energie. Zonder zon wekt een zonnepaneel ook energie op, maar minder. Hoe groter een zonnepaneel, des te meer energie er wordt omgezet. Er is ook een manier, die gebruik maakt van CSP (Concentrated Solar Power). Hierbij word licht opgevangen met ronde spiegels, die het allemaal op één buis richten. Hierdoor kan de vloeistof in de buis wel 1100 C worden. Deze hitte wordt weer omgezet in stoom, en dat door middel van turbines in elektriciteit. Waarvoor is deze energie toepasbaar? Er zijn al veel huizen met zonnepanelen, die een deel van de energie van het huis levert. Ook zijn er enkele auto s die op elektriciteit rijden, opgewekt door zonnecellen. Wat zijn de voordelen van deze energiebron? De voordelen van zonne-energie zijn: De zon is gratis. Heen CO2 uitstoot. Wat zijn de nadelen van deze energiebron? De voordelen van zonne-energie zijn: Zonnepanelen zijn heel duur. Het rendement van zonnepanelen is laag Je kan het alleen overdag gebruiken. Je kan (nog) geen opgewekte energie opslaan. Het is uitvoerbaar, maar er moet volgens mij een andere manier komen om van de zon te profiteren, want de kosten van de zonnepanelen wegen niet op tegen de hoeveelheid energie die ze opwekken. Er wordt geëxperimenteerd met het opslaan van de warmte die is opgewekt door CSP. Dit zijn geleerden van plan te doen door middel van gesmolten zout, wat heel goed de warmte vasthoud. Zonnecellen zijn duur, heel duur, daarom is dat geen optie voor de toekomst. Ook zijn de materialen voor zonnecellen niet in grote getallen aanwezig. Wel is CSP een goede bron voor de toekomst, zeker als de warmte die ermee wordt opgewekt kan worden opgeslagen in vloeibaar zout. Net zoals windenergie is dit alleen een extra energiebron. Pagina 7 van 7