O l e T r i n h a m m e r - Fysik

More documents

Recommendations

Info

6 Solens energi opsamles på store solpaneler. Brint og ilt fremstilles ved at spalte vand ved elektrolyse. Brint Ilt Vedvarende energi Brint og ilt lagres til senere anvendelse. Figur 2 Solbrint - det ideelle ener gikredsløb. Det tyske forsk nings cen ter Solar-Wasser stoff- Bayern skabte et rent kredsløb, hvor solenergien kunne lagres og udnyttes, når man havde brug for den. Det evige energi-kredsløb er dog ikke en evighedsmaskine. Det er Solen, der driver værket. Sollyset inde hol der otte tusinde gange vores behov for energi i dag. Og Solen vil fort sætte med at Ilt Brint Brinten anvendes i bilmotorer. Restproduktet bliver vand. Vand skinne i milliarder af år endnu. Det koster “kun” investering i udstyr at udnytte det. Strøm fra vindmøller kan også drive kredsløbet. Din generation vil hjælpe med at bringe prisen på udstyr ned. Der er ingen teore tiske hindringer for, at det kan lade sig gøre. Det eneste, der mangler, er nye ideer og billigere teknologi. Alligevel er der de seneste år kommet skred i en udvikling, der smager lidt af drømmen nemlig i produktion af elektricitet fra sollys i solceller. Cellerne virker, blot det er lyst, også når solen ikke skinner fra en skyfri himmel. Så er udbyttet dog mindre. Elektriciteten kan udnyttes straks eller gemmes som brintbrændsel ved at man leder strøm gennem vand, der så spaltes i ilt og brint, som opsamles. Når man på et senere tidspunkt skal bruge energi, lader man brinten reagere med ilt i brændselsceller, der producerer strøm. Affaldet er vand, som kan spaltes igen af overskudsstrøm fra solceller. Og så videre. Se det ideelle energikredsløb i brintsamfundet i figur 2. Jeg vil beskrive brændselsceller i denne bog og solceller i en anden. Men først vil jeg give en fælles appetitvækker ved at pege på, hvor svimlende mulighederne er. Vi ved nemlig, at Solen vil lyse stabilt i cirka seks milliarder år endnu med en intensitet, der er godt otte tusinde gange så stor som det forbrug, vi har i øjeblikket. Hvis vi kan udnytte blot en brøkdel af en procent af sollyset, har vi altså rigeligt.
Land USA Japan Danmark heraf el Europa Rusland Kina Indien Mocambique heraf el Verden Forbrug pr. person (1995) W 11.200 5.700 5.000 690 4.800 4.000 900 370 400 5 2.100 Verden (50 år frem ? ) 22.400 Tabel 1 Oversigt over effektforbrug i forskellige dele af verden. Den gennemsnitlige sol ind stråling er 100 - 250 W/m2 afhængig af breddegraden. For Danmark er det 100 W/m2 , se figur 6. Befolkningstal Areal 246.000.000 122.000.000 5.300.000 660.000.000 147.000.000 1.072.000.000 781.000.000 15.000.000 5.900.000.000 11.800.000.000 km2 9.373.000 378.000 43.000 6.290.000 17.075.000 9.597.000 3.167.000 799.000 150.000.000 150.000.000 Figur 3 Kredsløbet i figur 2 kan studeres i skolelaboratoriet. Fra venstre ser man solcellepanel, elektrolysecelle, brændselscelle og motor. Tabel 2 Økonomi og effekt i forskellige lande. Bruttonationalproduktet (BNP) er et mål for, hvor megen værdi, der produceres i et land i løbet af et år. USA bruger dobbelt så meget effekt til at producere samme værdi som fx Danmark. Forbrug W/m2 *) 1,84 0,62 0,09 0,50 0,04 0,10 0,09 *) 0,08 1,76 Solindstråling W/m2 *) 200 100 140 100 210 230 *) 200 200 Forbrug i promille af solindstråling *) 9,2 6,2 0,9 3,6 0,4 0,5 0,4 *) 0,4 8,8 *) se opgave 103 Behov og resurser Danskerne bruger cirka 5.000 watt pr. person, dvs. 5.000 joule i sekundet, se tabel 1. Til sammenligning omsætter din krop cirka 100 watt fra det du spiser og drikker. De 5.000 W indbefatter energi til industriproduktion, både varme og elek tricitet samt energi til transport. Det er altså Danmarks samlede effektforbrug divideret med indbyggertallet. Hvis vi sammenligner USA og Verden, ser vi i runde tal, at effektforbruget pr. person i USA er fem en halv gange så stort som verdensgennemsnittet. Hvis vi sammenligner USA med Japan, Danmark eller Europa, er der noget, der tyder på, at man i USA frådser med energien. Dette bekræftes ved at sammenligne landenes Land USA Japan Tyskland Danmark BNP pr. indbygger (1998) US$ 32.900 32.200 26.200 32.800 Effektforbrug pr. indbygger W 11.200 5.700 - 5.000 7
Page 1: O l e T r i n h a m m e r E v i g E
Page 4 and 5: 2 EVIG ENERGI? - brændselsceller o
Page 6 and 7: 4 Forord Denne bog er skrevet til F
Page 10 and 11: 8 Antal år, hvor energireserven ka
Page 12 and 13: 10 BOREPLATFORM Drivhuseffekt Drivh
Page 14 and 15: Opgaver ET EVIGT KREDSLØB AF ENERG
Page 16 and 17: 14 citet, når den tilføres stoffe
Page 18 and 19: 16 ville få ud, hvis brinten blot
Page 20 and 21: 18 Virkningsgrad [ % ] Det har fx v
Page 22 and 23: 20 Maksimal effekt Den elektriske e
Page 24 and 25: 22 Lidt historie Selve ideen i bræ
Page 26 and 27: 24 brændsels celle type, der på d
Page 28 and 29: 26 Opgaver 201 En brændselscelle k
Page 30 and 31: 28 Kapitel 3 Samfundsudvikling i pe
Page 32 and 33: 30 BOREPLATFORM Reserver eller resu
Page 34 and 35: 32 Texas olie, millioner tønder/å
Page 36 and 37: 34 Energi, klima, penge og politik
Page 38 and 39: 36 Universelt forbindelsesled. Forb
Page 40 and 41: 38 BOREPLATFORM Geologisk tidsskala
Page 42 and 43: 40 Opgaver PÅ VEJ MOD BRINTSAMFUND
Page 44 and 45: 42 Efter denne øvelse vil I kunne
Page 46 and 47: 44 2. Brændselscellens belastnings
Page 48 and 49: 46 Supplerende litteratur Nye energ
Page 50: 48 JJordens varmebalance , 9, 10, 4

O l e T r i n h a m m e r - Fysik

Create successful ePaper yourself

Delete template?

Save as template?