Inhoudsopgave. Voorblad, bladzijde 1. Inhoudsopgave, bladzijde 2. Inleiding, bladzijde 3. Wat houd duurzame-energie in?

Transcriptie

1 1

2 Inhoudsopgave Voorblad, bladzijde 1 Inhoudsopgave, bladzijde 2 Inleiding, bladzijde 3 Wat houd duurzame-energie in?, bladzijde 4 Wat is zonne-energie?, bladzijde 5 Wat is waterkracht?, bladzijde 6 Wat is windenergie?, bladzijde 7 Wat is kern energie? Bladzijde 8 Zijn er ook nog andere soorten duurzame energie, bladzijde 9 Wanneer raken de fossiele brandstoffen uitgeput?, bladzijde 10 Is er wel werk in de duurzame energie?, bladzijde 11 Worden er maatregelen getroffen, bladzijde 12 Wat kost duurzame energie, bladzijde 13 Slot, bladzijde 14 Bronnenlijst, bladzijde 15 2

3 Inleiding Wij hebben het onderwerp duurzame energie gekozen omdat duurzame energie de toekomst is en omdat onze sector techniek is. Wij hebben de hoofdvraag is duurzame energie de toekomst? gekozen, onze onderzoeks vragen zijn 1: Wat houdt duurzame energie in? 2: Wat is zonne-energie en hoe werkt het? 3: Wat is waterkracht en hoe werkt het? 4: Wat is windenergie en hoe werkt het? 5: Wat is kern energie en is het duurzaam of niet? 6: Wanneer zijn onze fossiele energie bronnen uitgeput? 7: Is er veel werk in de duurzame energie? 8: Hoeveel kost duurzame energie ons? 9: Worden er maatregelen getroffen om duurzame energie te gebruiken? 10: Andere manieren voor duurzame energie gebruik? Wij hebben het onderzoek aangepakt door informatie bronnen op internet te gebruiken. Wij vertellen jullie iets over de duurzame energie hoe het werkt en wat het kost. Wij hopen hierdoor dat jullie meer informatie opsteken over de duurzame energie. 3

4 Wat houd duurzame energie in? Duurzame energie ook wel genoemd duurzame energiebronnen heet zo omdat de bronnen, zoals windkracht en zonlicht nooit op kunnen raken. Maar duurzame energie is ook veel beter voor het milieu want als je 1 kwh wil opwekken met kolen ontstaat minimaal 850 gram CO2 en al zal je 1kWh opwekken met zonlicht ontstaat er hooguit 50 gram CO2. Dus is duurzame energie veel beter voor ons milieu. Het gebruik van duurzame energie ligt wereld wijd nog maar op 7% van de totale energie. Dat komt omdat het vaak erg veel geld kost. En de duurzame energie bronnen zijn lang niet zo krachtig en betrouwbaar als fossiele brandstoffen. Maar duurzame energie wordt voor de mens wel steeds aantrekkelijker omdat de fossiele brandstoffen schaarser en duurder aan het worden zijn, moet er toch een keus gemaakt worden. Er zijn nog een paar voordelen, als er meer duurzame energie is hoeft er ook minder gebruik van fossiele brandstoffen gebruikt te maken, elk land heb mogelijkheden om duurzame energie op te wekken dus dan hoeft er geen olie meer geïmporteerd te worden en dat importeren uit andere landen kost natuurlijk ook energie zoals de brandstof van schepen, je kunt het zelf ook opwekken en daarna weer terugleveren aan een energie bedrijf als je teveel opwekt. Maar elk voordeel heeft natuurlijk ook nadelen hier een paar. Het kan zorgen voor landschap vervuiling zoals als je een windmolen in een landschap zet neemt het ruimte in beslag maar je krijgt er ook schaduw van, er gaan ook vaak vogels dood omdat ze in de wieken van windmolens vliegen, de kosten om iets van duurzame energie te kopen is erg duur zoals een zonnepaneel kopen, door een stuwdam kunnen veel vissen dood gaan. Als duurzame energie meer het toekomst beeld wil gaan bepalen dan moet het goedkoper gemaakt worden. Maar er komt nu steeds meer geld beschikbaar van de overheid en de politiek. Ook als wij zo doorgaan met het fossiele energie gebruik dan zal de aarde snel gaan opwarmen. En de ijskappen van Groenland enzovoort zullen gaan smelten, waardoor de zeespiegel wereldwijd zal stijgen. Je kunt ook de warmte van de aarde bijvoorbeeld voor warmwater. Bedrijven kunnen ook de warmte van andere bedrijven gebruiken. Een voorbeeld in de Wieringermeer staat heel veel kassen en Microsoft is nu een datacenter daar aan het bouwen en die warmte die van dat datacenter gaat naar de kassen om die te warmen en daardoor houden de kassen stroom over en dat gebruikt het datacenter weer. 4

5 Wat houd zonne-energie in? Zonne-energie is energie van de zon in warmte en licht. In Nederland heb je 2 soorten zonne-energie; Zonnecollectoren en zonnepanelen. Zonnecollectoren worden ook wel zonneboilers genoemd. Een zonnecollector wordt gebruikt om water te verwarmen dat gebruikt word in de keuken of de badkamer. Een zonneboiler is een aanvulling op de Cvketel. Je kunt de zonneboiler niet gebruiken voor het verwarmen van je huis, daarvoor heb je een zonneboilercombi nodig. Hoe werkt een zonnecollector nou eigenlijk? Je zonnecollector kan je alleen in je huis zetten, niet buiten dus. Je kunt hem in je garage of in je maar ook op je zolder. Het werkt eigenlijk heel simpel, de zon verwarmt de zonnecollector, de pomp zorgt dat het water door de zonnecollector stroomt, het water neemt de warmte op en transporteert het naar de zonne boiler. Omdat dat water warm is kan je het meteen gebruiken en kan je het gebruiken om te douchen en om te koken. Je kunt het ook gebruiken om je wasmachine er op aan te sluiten of je vaatwasser. Ik zei in het begin dat je ook een zonneboilercombi kan gebruiken om je hele huis te verwarmen, dat werkt op de volgende manier; het warme water stroomt dan door een extra spiraal in de zonneboiler en dan word dat verwarmd. Hoe werkt een zonnepaneel? De meest gebruikte manier van zonne-energie zijn zonnepanelen. De zonnepanelen zetten licht meteen om in elektriciteit. Het is een makkelijk toepasbaar en milieuvriendelijke manier van energie opwekken. Maar hoe werkt het? Op zonnepanelen zitten laagjes silicium, zonlicht wekt elektrische spanning op tussen die laagjes. Dat heet een fotovoltaische reactie. Deze spanning wordt door een zogenoemde omvormer omgezet naar wisselstroom, en dat is voor huishoudelijke apparaten. 5

6 Wat is waterkracht? Waterkracht is energie opgewekt uit stromend water. Dus dat is een duurzame energie soort want water raakt niet op en er wordt niks aan water verbruikt, en er vindt geen verbranding plaats dus weinig CO2 uitstoot. Waterkracht heb ook nadelen zoals wat ik eerder in het hoofdstuk Wat houd duurzame energie? Zei dat als je stuwdammen plaats er veel vissen dood kunnen gaan omdat ze niet lang de centrale kunnen. Maar in Nederland wordt er maar weinig gebruik gemaakt van waterkracht, een paar procent van alle duurzame energie in Nederland is waterkracht. Nederland heeft 4 middelgrote centrales Alphen/Lith,Linne, Maurik, Hagestein. Niet alleen rivieren zijn geschikt voor energie opwekking. Het kan ook bij ons aan de kust met getijdencentrales maar dat wordt bij ons nog niet gebruikt. Ze zijn op Texel wel bezig om een getijdencentrale te maken, om op het Marsdiep te gebruiken. Het is alleen maar een hele kleine centrale. De onderhoudsgevoelige apparatuur bevindt zich boven water, dus hij drijft. Een turbine onderwater wekt door de getijden stroom op. Want dan krijg je in en uitstromend water in de turbine. De centrale wordt begin 2015 geïnstalleerd, dan gaat de turbine stroom leveren aan het Nederlandse elektrische net. Tijdens een test leverde de centrale 200 kilowatt op. Dat is genoeg voor ongeveer 50 huishouden maar je kunt meerdere centrales als een ketting aan elkaar verbinden. Dan ontstaat er meer vermogen (P). Hoe werkt een waterkracht centrale? Een waterkracht centrale lijkt eigenlijk op een oude watermolen. Een waterkracht centrale werkt meestal zo: je heeft een reservoir een stuwmeer dus, onder water zitten buizen die naar een generator een stuk naar beneden leiden doordat dat water tegen de schoepen van de generator gaat de generator draaien en stroomt het water verder naar beneden de rivier in. Een turbine dus Zo wordt er niks aan water verbruikt. Je hebt vier verschillende soorten. Centrales een riviercentrale met een niet erg harde water afloop. En het verschil in hoog en laag is tussen de 3 en 15 meter. Een stuwdam centrale is wat ik net heb uitgelegd. Maar een stuwdam kan ook de voorraad drinkwater regelen en de waterstand. Je hebt ook nog een pompcentrale, die komen veel voor in de bergen. Het water wordt dan in het weekend of snachts omhoog gepompt naar een waterreservoir. Als er veel vraag is naar water laten ze het water naar beneden stromen door een turbine. Het water wordt dan beneden weer opgevangen zodat de cyclus herhaald kan worden. Een getijdencentrale heb je ook nog en dat is wat ze bij Texel gaan bouwen. 6

7 Wat is windenergie? Windenergie is een duurzame energie die altijd gebruikt kan worden. De windmolen ook wel genoemd windturbine wekt de stroom op. Dat is eigenlijk een hele grote dynamo. Een windmolen bestaat eigenlijk uit drie onderdelen, de wieken, de gondel en de mast. De wieken worden ook wel rotorbladen genoemd de wieken staan naar de wind toe gericht. De moderne windmolens kunnen de stand van de wieken veranderen, zodat de wieken altijd in de optimale positie staan. De wieken zijn gemaakt van epoxyhars en hebben de vorm van de vleugels van een vliegtuig. De wieken worden door de liftkracht van de wind en de vorm aangedreven. De gondel is het gedeelte dat bovenop de mast zit en waar de wieken aan vast zitten. In de gondel zitten de belangrijke delen van de windmolen. De aandrijfas en de generator. De door de wieken aangedreven as loopt via tandwielen naar de generator. In de generator wordt de stroom opgewekt. Een generator werkt als een soort grote dynamo. Doordat de as beweegt in een magnetisch veld worden stroom spanningen opgewekt. In de windmolen zit ook een transformator, die zit ook in de gondel. De transformator wekt een hoogspanning op zodat de stroom effectief verplaatst knap worden. De hoogte van de masten van de windmolens kan variëren. De hoogte is afhankelijk van de plaatselijke windstromen. Tegenwoordig worden de masten steeds hoger. Maar een mast wordt ook weer niet hoger gemaakt dan noodzakelijk is omdat de kosten dan heel hard oplopen. Door de mast lopen de hoogspanningskabels van de gondels naar beneden. In Nederland staan ongeveer 2000 windmolen. Er zijn ook twee grote windmolen parken op zee, die zorgen voor ongeveer de helft van alle groene stroom in Nederland. Als je een windmolen goed plaatst dan brengt dat zon kwh op per jaar. De opbrengst is afhankelijk van de hoeveelheid wind, de hoogte van de turbine, de tijd dat de molen draait. Een windmolen wordt stilgezet als het harder waait dan windkracht 10 op de schaal van Beaufort. Aan de kust waait er gemiddeld een wind van windkracht 4 op 10 meter hoogte en op 40 meter windkracht 5. Windmolens proberen ook veel geluid een soort zoevend geluid. Bewegingsenergie wordt om gezet naar een bruikbare vorm elektriciteit. Windturbines moeten op een bepaalde minimale afstand van elkaar staan, de vuistregel is 5 keer de diameter van de rotor. Als je een kleinere onderlinge afstand gebruikt dan kan het zijn dat ze dan in elkaars luwte staan. 7

8 Wat is kern energie? Om uit te leggen hoe kernenergie werkt dan moeten we eerst gaan kijken hoe atomen nou in elkaar zitten. Een atoom heeft een kern met protonen en neutronen daarom heen zit een wolk van elektronen. De kern van kernenergie komt van atoomkernen. De plaats in het periodiek systeem der elementen, en de naam die we er aan geven, en atoomnummer. Daaruit leiden we af uit hoeveel 8 protonen de kern bestaat zo heeft een zuurstofatoom 8 protonen, en een uraniumatoom 92. Deze kernen blijven door kernkrachten bij elkaar. Als je de kernen bij elkaar stopt of uit elkaar haalt kan er door deze kernkrachten veel energie vrijkomen. Een ijzeratoom met atoomnummer 26 is de meest stabiele atoomvorm. Kernenergie zoals wij kennen ontstaat door het splijten van zware kernen dat noemen ze kernsplitsing. In de meeste wordt daarvoor uranium gebruikt omdat dat redelijk instabiel is dus makkelijk te splitsen. In de kerncentrale wordt de kern van het uranium beschoten met een ander deeltje waardoor het uraniumatoom uit elkaar valt. Dat gebeurt nogal explosief, waarop de kleinere deeltjes die zijn ontstaan alle kanten op schieten en een ketting reactie met de andere uranium atomen veroorzaken. Hierbij onstaat enorm veel hitte dat wordt gebruikt om dingen zoals water te verhitten en de stoom drijft de turbines aan om elektriciteit op te wekken. Er wordt al vele jaren felle discussies gevoerd tussen de voor en tegenstanders van kernenergie. Zo bestaan er ook vele vooroordelen beide kanten op. Er is eigenlijk geen simpel antwoord op de vraag te geven. Er spelen veel factoren mee. De reden waarom kernenergie nu weer als alternatieve energie wordt gebruikt is omdat de fossiele brandstoffen opraken zoals steenkool aardgas aardolie. De kerncentrale zelf stoot geen co2 uit. Maar de winning van uranium kost enorm veel energie. Het nadeel van de kerncentrale is dat er radioactief afval vrijkomt, dat afval kan je niet zomaar op de vuilnisbelt storten. Er moet heel voorzichtig mee om worden gegaan. Uranium is dus wel een fossiele brandstof. Als we alle energie op kernenergie is er maar voor 3 tot 4 jaar genoeg winbare uranium. Het afval stoppen ze tegenwoordig in gewapende tonnen onder de grond. Radioactief afval is erg slecht voor de mens soms ontstaat er een lek onder de grond in zon ton dan komen er radioactieve stoffen vrij. Het kan ook in een centrale gebeuren zoals een paar jaar geleden in Japan. Daar ontplofte de kerncentrale als gevolg van een aardbeving en tsunami. Door de explosie ontstond er een radioactieve lekkage 10 duizenden mensen moesten evacueren, in een cirkel van 30 kilometer om de centrale. 8

9 Zijn er nog andere soorten duurzame energie Er zijn natuurlijk ook nog andere soorten duurzame energie. Die zal ik in dit hoofdstuk nader toelichten. Laat ik beginnen met Bio-energie, deze soort energie wordt uit biomassa en afval gehaald. Dit is niet altijd duurzaam. Want als er meer biomassa gebruikt wordt dan aangemaakt dan zal op het geven moment de biomassa op zijn onder Biomassa verstaan we bijvoorbeeld hout, groente en fruit, rioolslib en mest. Het kan op verschillende manieren energie leveren. Ze kunnen gewoon biomassa stoken in een kolencentrale maar omdat ze het dan verbranden je zou denken dat is erg milieu onvriendelijk. Maar biomassa heeft sneller het CO2 uit de lucht gehaald en die CO2 zal bij verbranden terug in de lucht komen. Dus wordt er geen extra CO2 gecreëerd. Je kunt ook biogas produceren door het vergassen van biomassa ontstaat er biogas en dat kan worden omgezet in aardgas. Je hebt ook nog geothermische energie dat is warmte uit de aardbodem winnen. Maar deze vorm wordt maar weinig gebruikt. Het kan gebruikt worden voor de verwarming enzo door koud water naar beneden te pompen en omdat de aarde dan warm is komt er warm water terug zodat je CV verwarming je huis kan opwarmen. Maar omdat deze energie vorm bijna niet gebruikt wordt besteed ik er voor de rest weinig aandacht aan. Je hebt ook nog stadswarmte. In sommige fabrieken komt veel warmte vrij. Die warmte kan natuurlijk makkelijk nog gebruikt worden. Het werkt als volgt de restwarmte van fabrieken wordt opgevangen en gebruikt om water te verwarmen. Via een ondergrondse leiding gaat het water naar een verdeelstation. Daar geeft water zijn warmte af naar een andere waterleiding. Dat warme water gaat via het waterleidingen net van de stad naar de huizen toe. Daar wordt alles verwarmd. Het afgekoelde water stroomt terug naar het verdeelstation en wordt dan weer opgewarmd en zo gaat het maar door. 9

10 Wanneer zijn onze energiebronnen uitgeput? Fossiele brandstoffen zijn olie gas en kool, dit zijn op de dag van vandaag onze belangrijkste energiebronnen. Een leven zonder deze fossiele brandstoffen is bijna onmogelijk, toch is het vandaag de dag dat er mensen gaan twijfelen wanneer het op is. Ze zeggen volgens hun berekeningen dat de fossiele brandstoffen rond 2067 zijn uitgeput. Maar doordat ze geen rekening gehouden hebben met eventuele reserves kan het nog wel eens veel langer mee gaan. Ze verwachten een groei van de wereld bevolking van 2% en die van de Verenigde Staten op 0%. In de foto hier onder zie je dat de energie bronnen rond 2087 zijn uitgeput. In de grafiek hier onder kan je zien hoe ze het inschatten. In de grafiek staat dat de blauwe lijn het energie gebruik is van hoeveel mensen er nu op de wereld wonen, de rode lijn is met de 2% groei van de bevolking. Op die lijn kan je zien dat de voorzieningen om 2085 ongeveer op is. Alle voorspellingen zijn natuurlijk niet zeker, we weten niet exact met hoeveel mensen de wereldbevolking stijgt. En we weten ook niet hoeveel reserves we hebben. De voorspellingen worden jaarlijks aangepast op nieuwe data. 10

11 Is er veel werk in de duurzame energie? Er is veel werk in de duurzame energie, want duurzame energie is de toekomst voor de mensen. Je hebt energie in verschillende soorten natuurlijk zoals winden zonne-energie. Je hebt bijvoorbeeld voor een zonnepaneel mensen nodig die de producten maken maar ook die het eindproduct verkopen. Dus daar is aardig wat werk voor. Je hebt niet zo veel mensen nodig om een zonnepaneel te maken tegenwoordig gaat alles met machines. En dan worden er veel banen verspeeld. Je hebt ook met windmolens die moeten ook gebouwd en neer gezet worden. Dat is veel arbeidsintensief omdat het allemaal neer gezet moet worden. Er moeten ook werkplaatsen gebouwd worden voor de mensen die er willen te komen werken. Het enige nadeel is van de duurzame energie dat het elke keer veranderd word dus elke keer moeten mensen opnieuw bijgeschoold worden. 11

12 Worden er maatregelen getroffen? Ja, er worden maatregelen getroffen, ze hebben een Energie Prestatie Norm gemaakt. Afgekort het EPN, zij geven de richtlijnen aan, welke energieprestatieeisen een gebouw mag hebben. Door bijvoorbeeld een gebouw te bouwen er is teveel uitstoot meten ze dat in een energieprestatiecoëfficiënt afgekort het (EPC). Wet milieubeheer Het besluit van de Wet milieubeheer is verplicht om de nadelige gevolgen voor het milieu te voorkomen. Bedrijven en organisaties met een jaarlijks energie verbruik van meer dan kwh en/of m 3 aardgasequivalenten. Moeten maatregelen nemen om het milieu te behouden, ze moeten het terug verdienen in 5 jaar of minder. Bij een energieverbruik van meer dan kwh of m 3 Aardgasequivalenten zal er een onderzoek moeten worden uitgevoerd op bepaalde punten of iets milieubewust is. Zijn deze maatregelen niet getroffen moeten ze nog getroffen worden en de kosten zijn voor het bedrijf zelf, ook de kosten die zijn gemaakt voor het onderzoek. 12

13 Kost duurzame energie veel? Je kunt duurzame energie zo duur maken als je zelf wilt, je kan 1 paneel plaatsen maar ook 10. Hoeveel kost zonne-energie? één zonnepaneel kost inclusief BTW 250 tot 350 euro. Deze prijs word natuurlijk lager wanneer je er meer koopt. Een nieuw omvormer die je echt nodig hebt voor je zonnepanelen ( maximaal 12 panelen) kost al snel 700 euro. Een goede omvormer met een lange levensduur kost al snel 1200 euro. Dus wil je een zonnepaneel moet je ook een omvormer kopen. Dus voor ongeveer 1000 euro heb je 1 zonnepaneel op je dak liggen met omvormer. Hoeveel kost wind energie? Een windmolen kost aardig wat geld, ze kosten van tot maar dit hangt natuurlijk af van de hoogte van de windmolen. Je betaalt ongeveer per meter dus voor een windmolen van 60 meter betaal je (60x =) Deze kosten zijn inclusief onderhoud, verzekering, bouw, en een afschrijving van 15 tot 20 jaar. Hoeveel kost een waterturbine? Wij hebben geen exacte prijs gevonden voor een water turbine. Waterkracht turbines hebben een lange terugwintijd in Nederland omdat de turbine niet veel vermogen opwekt. Daardoor zijn de kosten van onderhoud en de bouw vrij hoog. 13

14 Conclusie Wij hebben veel geleerd met dit onderzoek over de duurzame energie in het begin wisten we er nog niet zo veel van maar door alles goed op te zoeken wisten we meer. Wij vinden dat duurzame energie de toekomst is want de fossiele brandstoffen raken op, en er moet toch een alternatief zijn. De CO 2 uitstoot moet naar beneden omdat het veel te hoog is. Als antwoord op onze hoofdvraag is duurzame energie de toekomst? hebben wij het antwoord gevonden en dat is ja, omdat alle fossiele brandstoffen opraken en daar toch vervanging voor moet komen, wij zijn er ook achter gekomen dat kern energie niet echt duurzaam is omdat er veel energie verbruikt word met de winning en het aval is ook erg gevaarlijk. Wij denken dat het probleem kan stoppen als mensen zuiniger kan leven, door minder stroom te gebruiken en minder water en gas. 14

15 Bronnenlijst Centrale_getijden_Texel. html jaar-uitgesteld/

16 16