Biomimicry en water 1
OBJECTIVES Biomimicry en water Doelen: Activeren van bestaande kennis Begrijpen hoe waterzuivering werkt Maken van een eigen ontwerp Competenties: Kritisch denken Creatief denken Samenwerken Links naar het curriculum: Biologie, economie, aardijkskunde 2
Opdracht 1 Water zuiveren Lees het artikel Poep en pis wordt vis over waterzuivering. Doel In het onderwerp komen, gedachten prikkelen 1. Zet bovenstaande tekst om in een schema 2. Wat is het verschil met deze waterzuivering en huidige waterzuivering? 3. Kan je manieren bedenken waarop het systeem nog beter zou kunnen werken? Competenties Creatief denken Kritisch denken Delen 3
Opdracht 2 Simpele waterzuivering Je kan op een simpele manier water filteren. Doel Begrijpen hoe waterzuivering werkt Competenties Kritisch denken Wat heb je nodig? - 2 liter frisdrankfles (11/2 liter kan ook) - Mes - Servetten of papieren handdoekjes - Zand - Houtskool - Katoen bolletjes van watten - Grind/ hele fijne kiezeltjes - Vies water (bijvoorbeeld uit de sloot) Wat moet je doen? - Verwijder het etiket draai de dop op de fles. - Snij de fles doormidden. Doe de bovenste helft van de fles ondersteboven in de onderste helft, zodat er een trechter ontstaat. - Vul de trechter met een servet en leg daar bovenop lagen grind, zand, houtskool en katoenen bolletjes. - Schroef de dop van de fles. - Schenk het vieze water op de filter. - Schep elke laag van de filter uit de fles en bekijk welke laag welk vuil heeft tegengehouden. - Is het water schoner of viezer als je de lagen in een andere volgorde in de trechter doet? Maak de fleshelften goed schoon voordat je het experiment herhaalt. 4
Doel Begrijpen hoe waterzuivering werkt Competenties Kritisch denken 1. Maak onderstaande proefopstelling waarmee je water zuivert. 2. Verzamel zo vies mogelijk water (je kan ook zelf een handje helpen door olie, stukjes afval of andere dingen toe te voegen) 3. Bedenk een onderzoeksvraag en een hypothese, waarbij je de filtereigenschappen van verschillende materialen voorspelt. 4. Klopt jullie hypothese? 5. Is deze methode ook op grotere schaal uit te voeren? 6. Wat voor manieren zijn er nog meer om water te zuiveren? 7. Hoe zuivert de natuur water? 5
Doel Inzien dat de natuur als voorbeeld gebruikt kan worden voor ontwerpen Competenties Kritisch denken Analytisch denken Samenwerken Opdracht 3 Schoon water Met je groepje bedenk je een ontwerp dat iets te maken heeft met schoon water. Kies uit: Kies een onderwerp uit water filteren vuil water detecteren schoon water opvangen een andere manier om schoon water te krijgen Voordat je aan je ontwerp begint, doe je eerst onderzoek naar de huidige technologie en ga je op zoek naar voorbeelden uit de natuur. Als je dit vooronderzoek gedaan hebt, kan je beginnen aan je eigen ontwerp. Houd rekening met de volgende zaken: De docent moet je onderzoeksvraag hebben goedgekeurd voordat je begint aan je ontwerp. Je bespreekt de uitkomsten van je internetstudie tenminste éénmaal met de docent. Je literatuurstudie bevat tenminste 5 bronnen. Je ontwerp moet (gedeeltelijk) gebaseerd zijn op een organisme uit de natuur. Je kan een functie gebruiken van een organisme, bijvoorbeeld fotosynthese van een plant, maar ook de vorm van het organisme (je ontwerp ziet eruit als een plant), of beide. 6
Vragen 1.Maak een mindmap over energie. Schrijf het woord in het midden van het blad op en schrijf alles op wat in je opkomt. De woorden kunnen je straks helpen bij de onderzoeksvraag. 2.Kies jullie onderwerp. 3.Stel de eerste versie van je onderzoeksvraag op. Bedenk ook een aantal deelvragen. 4.Formuleer een hypothese. 5.Maak een onderzoeksplan. 6.Bespreek je onderzoeksvragen en hypothese met een docent. 7.Start je internetonderzoek. Je probeert zoveel mogelijk te weten te komen over de huidige manier van waterzuivering. Gebruik tenminste 5 bronnen van betrouwbare kwaliteit. Maak een samenvatting van je onderzoek en probeer daarbij zoveel mogelijk van onderstaande punten te beantwoorden. Vergeet niet je bronnen te vermelden. - Hoe werkt het? - Benodigde materialen - Kosten - Afvalstoffen - Hergebruik van materialen mogelijk - Gebruik van giftige stoffen - Invloed op het milieu en de omgeving - Nadelen/ beperkingen/ problemen 7
Gebruik eventueel de sites: Bekijk eerste het filmpje om meer te weten te komen over water zuiveren. http://www.schooltv.nl/beeldbank/clip/20081204_water03 Water zuiveren: http://www.youtube.com/watch?v=8tkqslhmtn0 en http://www.wve.nl/waterinfo/waterzuivering/hoe_werkt_een_rwzi Huidige technologie : http://www.kraanwater.nu/watweetjijvankraanwater/hoe-maak-jewater/water-zuiveren/pages/default.aspx Water filteren: http://www.watercool.nl/water_filteren_filters_waterfilter.html 8. Zoek informatie op over biomimicry. Er zijn maar weinig sites in het Nederlands, dus gebruik in ieder geval onderstaande sites. Welke voorbeelden uit de natuur kan je gebruiken? Leg de voorbeelden kort uit. Gebruik onderstaande informatiebronnen http://www.duurzamelifestyle.com/15-praktijkvoorbeelden-vanbiomimicry/ Als je Engels goed is kan je biomimicry voorbeelden opzoeken in de database www.asknature.org. Vul een trefwoord in. Vier voorbeelden zijn vertaald. Voorbeeld 1 Filteren Mangrovebomen staan een deel van de dag in zout water. Ze hebben een wortelstelsel dat voornamelijk boven de grond uitsteekt. Mangroves staan aan de rand van de kust, vaak aan de monding van een rivier. Bij vloed stroomt het zeewater over de wortels. Het zout komt de wortels in. 8
Sommige mangrovesoorten ontdoen zich van het zout door het zout op te laten nemen door de sapstroom. Het zout wordt naar oude bladeren vervoerd. Deze bladeren zouden toch al snel afvallen. Andere soorten mangroves hebben klieren op hun bladeren die hele sterke zoutoplossingen uitscheiden. Technologische toepassing: Wordt op het moment nog niet gebruikt, maar principe kan gebruikt worden om mineralen uit het water te halen. Kijk voor foto s op http://www.asknature.org/strategy/f580efcadd6c8c19dadf3811bdd62 22d#changeTab Voorbeeld 2 Filteren Moerasplanten filteren voedingsstoffen uit het water zodat het water schoner wordt. Toepassing: drijvende eilanden van wetlands maken halen voedingstoffen uit het water. Een heel ecosysteem zorgt voor het filteren. Kijk voor meer uitleg en foto s op: http://www.asknature.org/product/adac1b16e98fd04e81172ef80f68aa 9c#changeTab Voorbeeld 3 Filteren Walvissen eten krill, hele kleine diertjes. Krill komt in grote zwermen voor in het water. Om kril te eten heb je geen tanden nodig, maar baleinen. Die werken als een soort zeef. De walvis neemt een mondvol zeewater met kril binnen, sluit zijn bek voor de helft en duwt met zijn tong het water naar voren. De kril blijft achter en is gemakkelijk door te slikken. Technologische toepassing: filters die deeltjes met een grootte van 25 micron uit het water kunnen halen. 9
Kijk op http://www.asknature.org/strategy/2ba41420d6714b3fd6b9a3c4d246 5ab4 en http://www.asknature.org/product/19cf015cb42875f96279d581b9f66e 35#changeTab voor foto s. Voorbeeld 4 Vervuiling detecteren Een narwal of tandwalvis heeft een lange tand waarin miljoenen zenuwuiteinden zitten. De tand, die 2m75 lang kan worden is een sensor die chemicaliën kan detecteren. De chemicaliën komen van een prooi, van ijsblokken of water waar hoge zoutconcentraties voorkomen. Kijk voor foto s op http://www.asknature.org/strategy/28f26d63777b5a949d28d05686b2 9588 9. Bespreek je resultaten van het onderzoek met een docent. 10. Scherp je onderzoeksvraag en hypothese aan. 10
Doel Opgedane kennis toepassen in eigen ontwerp Competenties Creatief denken Kritisch denken Samenwerken Opdracht 4 Model uitwerken 1. Bedenk nu meer in detail je eigen ontwerp uit. Beantwoord de punten van vraag 7 voor je eigen ontwerp. 2. Maak een bouwtekening van je ontwerp. Deze bestaat zowel uit een zijaanzicht van de buitenkant als een dwarsdoorsnede aan de binnenkant. Bespreek de tekeningen met een docent als je klaar bent. 3. Bouw een model van je ontwerp. 4. Bereid een presentatie voor waarbij je een PowerPoint, poster, film of een andere vorm van visuele ondersteuning gebruikt. 11
Dit project werd gefinancierd met de steun van de Europese Commissie. De verantwoordelijkheid voor deze publicatie (mededeling) ligt uitsluitend bij de auteur; de Commissie kan niet aansprakelijk worden gesteld voor het gebruik van de informatie die erin is vervat.