Produksjon av elektrisk energi

Presentasjon om: "Produksjon av elektrisk energi"— Utskrift av presentasjonen:

1 Produksjon av elektrisk energi

2 Vannenergiverk Vannenergiverk Vannmagasin Kraftstasjon Stillingsenergi
Noen viktige begreper: Vannenergiverk Vannmagasin Kraftstasjon Stillingsenergi Bevegelsesenergi Rotasjonsenergi Turbin Generator Magnet Spole Induksjon Transformator Et vannenergi verk består av vannmagasin og kraftstasjon. I Norge kommer 99% av vårt energibehov fra rennende vann. Vannmagasin samles regnvann og smeltevann fra snø og isbreer. Kunstige (demninger) eller naturlige innsjøer. Stillingsenergi er den potensielle energien som ligger lagret i vannet som er demmet opp = vannmagasinet. Disse ligger høyere enn kraftstasjonen. Jo høyere opp, jo større potensiell energi. Bevegelsesenergi er når energien til vannet overføres fra stillingsenergi til bevegelsesenergi. Bevegelsesenergien overføres til turbinen i kraftstasjonen. Akselen i turbinen går rundt og har rotasjonsenergi. Magnetene i generatoren roterer inne i spolene, og rotasjonsenergien i magnetene overføres til elektrisk energi ved induksjon.

3 Viktige begreper Turbin:
Består av et hjul som det er festet «blader» til. Vann eller gass får turbinen til å gå rundt. Kan også drives av vind og damp (ikke vannkraft) Driver en generator ved hjelp av en aksel . Generator: Består av akselen, magneter og spoler. Her oppstår elektrisk spenning. Transformator: Endre elektrisk spenning Avhengig av antall vindinger på spolen ut og inn. Eks. ladere til mobiltlf., radioer og husholdningsapparater. Energikilder som brukes for å overføre vann til vanndamp, er som oftest kull, olje eller gass.

4 Viktige begreper Magnet: Spole: Induksjon:
Er festet i enden av akselen på turbinen. Rundt en magnet er det et magnetfelt. Magneter virker på hverandre med krefter, som virker over avstand. Magnetfeltet benyttes til å skape elektrisk strøm. Spole: En metalltråd (f.eks. kobber) viklet i spiralform. Sender strøm gjennom spolen – magnetfelt. En spole beveger seg ved hjelp av en magnet. Induksjon: Når vi beveger en magnet nær en spole, blir det en spenning i spolen, fordi magnetfeltet endrer seg. Den induserte spenningen kan økes ved at magnetfeltet endres raskere, dvs. raskere rotasjon. Eller det kan plasseres en større jernbit inne i spolen, eller til slutt, flere viklinger av metalltråden til spolen.

5

6 Fornybare energikilder
Fordeler «Tømmes» ikke, men blir hele tiden fylt opp. Fornyer seg. Får energien sin direkte eller indirekte fra sola. Ingen utslipp av naturgasser Miljøvennlige Lave driftskostnader – lavere strømpriser Ulemper Inngrep i naturen, f.eks. blir områder satt under vann. Ikke alltid pent. Påvirke plante- og dyreliv Enorme utbyggingskostnader Støy Vann Sola Vind- og bølgeenergi Bioenergi Kommer fra planter og dyr. Solenergi bindes som kjemisk energi i fotosyntesen, frigjøres når biologisk materiale brennes. Geotermisk Kommer fra prosesser i jordas indre. Varm damp og varmt vann, f.eks. Island Tidevann Skyldes krefter fra månen og sola Samle vann i et basseng når tidevann stiger. - Vann: stillingsenergien i vann Sola: Brukes direkte til å varme opp hus, vann i beholdere eller mat i solovner. Overføres til elektrisk energi, enten via solceller eller ved å fordampe vann. Vanndampen kan drive en generator. Varmer også opp havet og sjøer = termiske energi, som kan utnyttes til varmepumper. Vind: kommer fra sola som holder i gang bevegelsen av luft slik at det oppstår vær og vind. Vindmøller – elektrisk energi. Bølge: lages av vind som sørger for vindebevegelse. Bioenergi: Kommer fra planter og dyr. Solenergi bindes som kjemisk energi i fotosyntesen. Øker ikke mengden CO2 i atmosfæren, fordi det ikke slipper ut mer enn det som ble bundet da plantene vokste. Så lenge vi ikke brenner mer plantemateriale enn det som vokser, er bioenergi CO2 nøytral.

7 Ikke-fornybare energikilder
Lagret som kjemisk energi eller energi i atomkjernene Frigjøres ved forbrenning – CO2 Fossile energikilder Olje, kull og naturgass Dannet av organisk materiale som har hopet seg opp i jordskorpa og blitt utsatt for stort trykk og høy temperatur. Det meste av energien som menneskene bruker i dag, kommer herfra. Kjerneenergi Fisjon – spalting av atomkjerner, eks. uran. Fusjon – atomkjerner slås sammen Fordeler Inneholder mye energi pr masse Lette å lagre og transportere Egner seg godt som drivstoff Ulemper Blir brukt opp og vi må finne erstatninger for dem. Er ikke-fornybare – vil ta slutt innen noen tiår. Tar flere millioner å år å lage, lagret i naturen Forurenser Fisjon: atomer som deler seg slik at det dannes mindre atomkjerner – frigjøres store energimengder i forhold til massen av atomkjernene. Eks. URAN Fusjon: lette atomkjerner slås sammen – frigjøres energi, eks. energi fra sola og stjernene. Enda ikke funnet opp en vellykket fusjonsprosess på jorda, hvor en kan regulere hvor mye energi som produseres. Kjerneenergi: ingen utslipp av drivhusgasser, men danner radioaktive avfallsprodukter – store skader i naturen hvis de slippes ut.

8 Fossilt brensel og Miljø

9

10 Kjemisk energi Mer enn 80% av verdens energibruk kommer fra fossile brensler Inneholder kjemisk energi som utnyttes til drivstoff og oppvarming Energi som er lagret i ulike stoffer – frigjort ved kjemiske reaksjoner Overført til andre energiformer, f.eks. termisk energi Skjer ved at atomer rives fra hverandre ved at det tilføres energi, når de går sammen igjen og danner nye molekyler blir det avgitt energi. Den kjemiske energien som er til overs, blir avgitt som lys- eller varmeenergi, eller den kan drives til å drive en motor. Kjemiske energien i fossile brensler er lagret solenergi

11 Avhengig av drivhuseffekten
Avhengig av drivhuseffekten. Uten den hadde det ikke vært mulig å bo på jorda. Allikevel er en økning i drivhuseffekten èn av de største miljøutfordringene i vår tid. Gir en gj.snittstemperatur på ca +15 grader, Uten drivhuseffekten ville den vært -18 grader. CO2 – molekylet bidrar til drivhuseffekten: Kortbølget solstråling går gjennom atmosfæren og treffer jordas overflate. Jorda absorberer solstråling og blir varmet opp. Den varme jordoverflata sender ut langbølget vamestråling. CO2-molekylet kan absorbere varmestråling fra jorda. CO2 – molkyler sender ut den absorberte energien. Noe av denne energien sendes tilbake til jorda som varmestråling. Da kan temperaturen ved jordoverflaten øke. Jorda sender ut like mye energi som den får fra sola, og det er varmebalanse, men hvis mengden drivhusgasser øker, vil det føre til at jordas varmebalanse endrer seg, og at gjennomsnittstemperaturen på jorda øker. CO2 er den mest omtalte drivhusgassen (vanndamp, metan, lystgass). Vanndamp er den viktigste og bidrar til 60% - ikke et problem, siden vi mennesker ikke kan påvirke mengden av denne gassen i atmosfæren. Menneskeskapte klimaendringer skyldes CO2 som slippes ut i atmosfæren etter forbrenning av olje, kull og gass, kjemisk energi i disse stoffene som frigjøres. Øke og forsterke drivhuseffekten og «klimatrøbbel». Metan blir dannet ved nedbrytning av døde dyr og planter uten oksygengass.

12 FNs Klimapanel, IPCC, har ulike scenarier avhengig av utslipp de neste tiårene.

13

14

15

16 Verden er allerede blitt 0,46 grader varmere og det globale målet er maks +2 grader.
Vi påvirker karbonets kretsløp ved å brenne kull, olje og gass. Luften får et ekstra tilskudd av CO2 og innholdet av karbondioksidgass i luft øker – temp. øker, GLOBAL OPPVARMING Gir økt havnivå, f.eks. isen ved polene og på Grønland fortsetter å smelte. Kritisk for over jordas halve befolkning som i dag bor mindre enn 5 m over havoverflaten. Mer ekstremvær som stormer, flom, hetebølger og tørke. Endringer av plante- og dyreliv

17 Luftforurensning CO blir dannet ved ufullstendig forbrenning (uten nok tilgang på oksygen) Biltrafikk er den største utslippskilden Minsker evnen til å transportere oksygengass til cellene i blodet NO2 blir dannet ved all forbrenning ved høy temperatur Kan gi irritasjon og betennelsesreaksjoner i luftveiene til personer med astma og andre luftveislidelser Sur nedbør Svevestøv Delt inn i klasser etter størrelsen på støvpartiklene Kommer for det meste fra vedfyring og eksos Kan forsterke hoste, bronkitt og andre luftveissykdommer Tiltak Hydrogengass som brensel, mindre og lettere biler og katalysator – gjør utslippene fra hver bil mindre. Bompenger, parkeringsavgifter og billigere kollektivtransport – reduserer bruken av bil.

18 Hva kan gjøres? Årsaker Konsekvenser Føre-var-prinsippet
Kyotoavtalen fra 1997 en juridisk bindende avtale som setter tallfestede og tidsbestemte forpliktelser for hvor mye klimagassutslipp industrilandene må kutte. Avtalen ble vedtatt i 1997, og til sammen har 191 land og EU ratifisert avtalen. FNs rammekonvensjon om klimaendringer (Klimakonvensjonen) ble vedtatt i 1992 og er ratifisert av 195 parter. Det langsiktige målet er at konsentrasjonen av klimagasser i atmosfæren skal stabiliseres på et nivå som forhindrer en farlig og negativ menneskeskapt påvirkning på klimasystemet. Dette målet har blitt konkretisert gjennom Parisavtalen, der man ble enige om at den globale oppvarmingen må holdes godt under to grader sammenlignet med førindustriell tid – og vi skal tilstrebe 1,5 grads oppvarming. Oppsamling og lagring av CO2 Klimakvoter Bruk av biobrensel og alternative energikilder Bruke bil og båt mindre, samt fly Minske innetemperaturen Bygging av flomvern Økonomisk hjelp til miljøflyktninger