Samenvatting NL&T module ‘'Blue Energy’'
SE week 4 5 VWO
(Hoofdstuk 1 – inleiding
Traditionele manieren voor het opwekken van duurzame energie zijn getijde-, zonne- en
windenergie. Maar, bij het mengen van zoet rivierwater en zout zeewater komt ook enorm veel
energie vrij. De energie die hier mee wordt opgewekt heet Blue energy. De afsluitdijk is een ideale
locatie, de centrale zou moeten staan bij de spuisluizen waar Ijsselmeerwater de waddenzee in
stroomt. Zo’n locatie kan een vermogen van 200 miljoen watt leveren.
Als het op wereldschaal wordt ingezet, wordt de hoeveelheid energie die wordt opgewekt ingeschat
op ongeveer 20% van het huidige totale energieverbruik.
Het opwekken van de energie uit de menging van zoet en zout water kan met de zogenaamde
omgekeerde elektrodialyse. Het zoute en zoete water worden in contact gebracht, gescheiden door
membranen. Het concentratieverschil duwt de ionen uit het zoute water door het membraan naar
het zoete water. Het ontstane ladingstransport kan gebruikt worden voor de productie van
elektriciteit. Duurzame productie, want de zon wordt gebruikt als bron van energie, er komen geen
broeikasgassen vrij en de grondstoffen zijn gratis en vrijwel ongelimiteerd. )
Hoofdstuk 2 – ecologische voetafdruk
Ecologische voetafdruk/footprint = Om uit te drukken hoeveel ruimte we werkelijk per persoon
innemen, is het begrip ecologische voetafdruk of footprint geïntroduceerd.
Het gaat vooral om de uitputting van de aarde als gevolg van overbevolking, we verbruiken de aarde
i.p.v. dat we haar gebruiken. Gebruiken wil zeggen de aarde in en zodanige toestand laten, dat de
volgende generaties ook op een vergelijkbare wijze kunnen voortbestaan. Dit heet duurzaam
gebruik.
Hoofdstuk 3 – klimaatproblematiek en duurzame energie
3.1 Het broeikaseffect
De temperatuur op aarde schommelt afhankelijk van de plaats tussen
de –70 en de 50 graden Celsius. De uiterste komen maar op enkele
plekken voor. De temperatuur wordt vooral door de zon bepaald, een
heel klein deel van de warmte komt van de aarde zelf als gevolg van
processen in de aarde. De zon heeft periodes met meer en minder
straling en beïnvloed zo de temperatuur, maar toch is de temperatuur
redelijk stabiel.
Door de dampkring is de aarde leefbaar. Zonder O2 hebben we niets,
maar ook zonder het broeikaseffect zouden we een vervelend leven hebben. Waterdamp,
koolstofdioxide, methaan en andere gassen zorgen ervoor dat er een evenwicht bestaat tussen
instraling van de zon, de weerkaatsing van zonlicht en uitstraling van warmte. Zorgen moeten we
ons maken over het versterkte broeikaseffect.
Positief/negatief terugkoppelingseffect = processen waarbij de uitkomsten van een bewerking van
invloed zijn op de oorzaken van diezelfde processen. Deze terugkoppeling kan positief en negatief
zijn. Positief: het smelten van poolkappen vermindert de weerkaatsing van de straling waardoor de
, temperatuur op aarde nog verder toeneemt. Negatief: de verdamping neemt toe als de temperatuur
toeneemt, daardoor ontstaan meer wolken en neemt de instraling af.
Door de toename van de concentratie van broeikasgassen zoals koolstofdioxide en methaan neemt
de uitstraling van warmte af, zodat de temperatuur van de dampkring stijgt. De toename van
koolstofdioxide is het gevolg van het verbranden van fossiele brandstoffen als steenkool, olie en gas.
Hieruit ontstaat het versterkte broeikaseffect. Tegenstanders wijzen op de gebruikelijke variatie in
de hoeveelheid ingestraald zonlicht en de gemiddelde temperatuur. In 1200-1400 was de
temperatuur vergelijkbaar met de huidige, terwijl de temperatuur in 1500-1900 veel lager was. De
voorstanders wijzen op de samenloop van de temperatuurstijging en de stijging in het gebruik van
fossiele brandstoffen. Het CO2-gehalte zou volgens hun drastisch moeten dalen.
3.2 duurzame energie in Nederland
De voorraad fossiele brandstoffen is eindigende, en de energiebehoefte stijgt nog steeds. Duurzame
alternatieven zijn nodig. Onder duurzame energie verstaat men energie waarover de mensheid in de
praktijk voor onbeperkte tijd kan beschikken en die niet ten koste gaat van het leefmilieu en de
mogelijkheden voor toekomstige generaties. Daarnaast belast het het milieu een stuk minder en is
veel van deze energie CO2-neutraal. Voorbeelden zijn bio-ethanol en biodiesel. Tijdens de vorming
heeft de plant in het ideale geval evenveel O2 opgenomen als dat er later vrijkomt bij verbranding.
Het gevolg is dat er veel geld rondgaat, waardoor er ook economische belangen zijn.
Nu is de Nederlandse energievoorziening nog sterk afhankelijk van fossiele bronnen, en slechts een
klein deel wordt duurzaam opgewekt. Het is onvermijdelijk dat er een steeds groter wordend
percentage duurzame energie wordt ingezet. In het regeerakkoord zijn hier ook afspraken over
gemaakt, 20% van de energie moet duurzaam zijn opgewekt in 2020. Dat is voor heel Europa 10%.
Informatieblok 1 – natuurkunde: energie en vermogen.
Energie is nodig om een voorwerp te verplaatsen wanneer een kracht die de verplaatsing
tegenwerkt, om iets te verwarmen of om licht uit te zenden.
Vermogen = hoeveelheid energie die per seconde wordt omgezet, bereken je door: P = (∆)E/t --> E =
P∙t. P= vermogen in watt (W), E = energie in Joule (J) en t = tijd in seconde (s).
--> Bij elektriciteitscentrales wordt vaak verschil gemaakt tussen gemiddeld vermogen en
piekvermogen. Als eenheid voor piekvermogen wordt dan Wp gebruikt.
Eenheden voor energie: Joule (Ws = wattseconde).
1 joule is de hoeveelheid energie die nodig is om een voorwerp van 100 gram 1 meter
omhoog te tillen.
1 joule (of Ws) is de energie die omgezet wordt als een apparaat met een vermogen van 1
watt gedurende 1 seconde aanstaat. Hieruit blijkt dat een joule erg weinig is. Daarom wordt
voor elektrische energie meestal gebruik gemaakt van de eenheid kWh (spreek uit:
kilowattuur).
1 kWh is de hoeveelheid energie die omgezet wordt als een apparaat met een vermogen
van 1000 Watt (een kilowatt) gedurende 1 uur aanstaat.
Er zijn dus twee manieren, waarop je kunt rekenen met het verband tussen energie en
vermogen (E = P ∙ t):
E (in J) = P (in W) ∙ t (in s) & E (in kWh) = P (in kW) ∙ t (in h).
SE week 4 5 VWO
(Hoofdstuk 1 – inleiding
Traditionele manieren voor het opwekken van duurzame energie zijn getijde-, zonne- en
windenergie. Maar, bij het mengen van zoet rivierwater en zout zeewater komt ook enorm veel
energie vrij. De energie die hier mee wordt opgewekt heet Blue energy. De afsluitdijk is een ideale
locatie, de centrale zou moeten staan bij de spuisluizen waar Ijsselmeerwater de waddenzee in
stroomt. Zo’n locatie kan een vermogen van 200 miljoen watt leveren.
Als het op wereldschaal wordt ingezet, wordt de hoeveelheid energie die wordt opgewekt ingeschat
op ongeveer 20% van het huidige totale energieverbruik.
Het opwekken van de energie uit de menging van zoet en zout water kan met de zogenaamde
omgekeerde elektrodialyse. Het zoute en zoete water worden in contact gebracht, gescheiden door
membranen. Het concentratieverschil duwt de ionen uit het zoute water door het membraan naar
het zoete water. Het ontstane ladingstransport kan gebruikt worden voor de productie van
elektriciteit. Duurzame productie, want de zon wordt gebruikt als bron van energie, er komen geen
broeikasgassen vrij en de grondstoffen zijn gratis en vrijwel ongelimiteerd. )
Hoofdstuk 2 – ecologische voetafdruk
Ecologische voetafdruk/footprint = Om uit te drukken hoeveel ruimte we werkelijk per persoon
innemen, is het begrip ecologische voetafdruk of footprint geïntroduceerd.
Het gaat vooral om de uitputting van de aarde als gevolg van overbevolking, we verbruiken de aarde
i.p.v. dat we haar gebruiken. Gebruiken wil zeggen de aarde in en zodanige toestand laten, dat de
volgende generaties ook op een vergelijkbare wijze kunnen voortbestaan. Dit heet duurzaam
gebruik.
Hoofdstuk 3 – klimaatproblematiek en duurzame energie
3.1 Het broeikaseffect
De temperatuur op aarde schommelt afhankelijk van de plaats tussen
de –70 en de 50 graden Celsius. De uiterste komen maar op enkele
plekken voor. De temperatuur wordt vooral door de zon bepaald, een
heel klein deel van de warmte komt van de aarde zelf als gevolg van
processen in de aarde. De zon heeft periodes met meer en minder
straling en beïnvloed zo de temperatuur, maar toch is de temperatuur
redelijk stabiel.
Door de dampkring is de aarde leefbaar. Zonder O2 hebben we niets,
maar ook zonder het broeikaseffect zouden we een vervelend leven hebben. Waterdamp,
koolstofdioxide, methaan en andere gassen zorgen ervoor dat er een evenwicht bestaat tussen
instraling van de zon, de weerkaatsing van zonlicht en uitstraling van warmte. Zorgen moeten we
ons maken over het versterkte broeikaseffect.
Positief/negatief terugkoppelingseffect = processen waarbij de uitkomsten van een bewerking van
invloed zijn op de oorzaken van diezelfde processen. Deze terugkoppeling kan positief en negatief
zijn. Positief: het smelten van poolkappen vermindert de weerkaatsing van de straling waardoor de
, temperatuur op aarde nog verder toeneemt. Negatief: de verdamping neemt toe als de temperatuur
toeneemt, daardoor ontstaan meer wolken en neemt de instraling af.
Door de toename van de concentratie van broeikasgassen zoals koolstofdioxide en methaan neemt
de uitstraling van warmte af, zodat de temperatuur van de dampkring stijgt. De toename van
koolstofdioxide is het gevolg van het verbranden van fossiele brandstoffen als steenkool, olie en gas.
Hieruit ontstaat het versterkte broeikaseffect. Tegenstanders wijzen op de gebruikelijke variatie in
de hoeveelheid ingestraald zonlicht en de gemiddelde temperatuur. In 1200-1400 was de
temperatuur vergelijkbaar met de huidige, terwijl de temperatuur in 1500-1900 veel lager was. De
voorstanders wijzen op de samenloop van de temperatuurstijging en de stijging in het gebruik van
fossiele brandstoffen. Het CO2-gehalte zou volgens hun drastisch moeten dalen.
3.2 duurzame energie in Nederland
De voorraad fossiele brandstoffen is eindigende, en de energiebehoefte stijgt nog steeds. Duurzame
alternatieven zijn nodig. Onder duurzame energie verstaat men energie waarover de mensheid in de
praktijk voor onbeperkte tijd kan beschikken en die niet ten koste gaat van het leefmilieu en de
mogelijkheden voor toekomstige generaties. Daarnaast belast het het milieu een stuk minder en is
veel van deze energie CO2-neutraal. Voorbeelden zijn bio-ethanol en biodiesel. Tijdens de vorming
heeft de plant in het ideale geval evenveel O2 opgenomen als dat er later vrijkomt bij verbranding.
Het gevolg is dat er veel geld rondgaat, waardoor er ook economische belangen zijn.
Nu is de Nederlandse energievoorziening nog sterk afhankelijk van fossiele bronnen, en slechts een
klein deel wordt duurzaam opgewekt. Het is onvermijdelijk dat er een steeds groter wordend
percentage duurzame energie wordt ingezet. In het regeerakkoord zijn hier ook afspraken over
gemaakt, 20% van de energie moet duurzaam zijn opgewekt in 2020. Dat is voor heel Europa 10%.
Informatieblok 1 – natuurkunde: energie en vermogen.
Energie is nodig om een voorwerp te verplaatsen wanneer een kracht die de verplaatsing
tegenwerkt, om iets te verwarmen of om licht uit te zenden.
Vermogen = hoeveelheid energie die per seconde wordt omgezet, bereken je door: P = (∆)E/t --> E =
P∙t. P= vermogen in watt (W), E = energie in Joule (J) en t = tijd in seconde (s).
--> Bij elektriciteitscentrales wordt vaak verschil gemaakt tussen gemiddeld vermogen en
piekvermogen. Als eenheid voor piekvermogen wordt dan Wp gebruikt.
Eenheden voor energie: Joule (Ws = wattseconde).
1 joule is de hoeveelheid energie die nodig is om een voorwerp van 100 gram 1 meter
omhoog te tillen.
1 joule (of Ws) is de energie die omgezet wordt als een apparaat met een vermogen van 1
watt gedurende 1 seconde aanstaat. Hieruit blijkt dat een joule erg weinig is. Daarom wordt
voor elektrische energie meestal gebruik gemaakt van de eenheid kWh (spreek uit:
kilowattuur).
1 kWh is de hoeveelheid energie die omgezet wordt als een apparaat met een vermogen
van 1000 Watt (een kilowatt) gedurende 1 uur aanstaat.
Er zijn dus twee manieren, waarop je kunt rekenen met het verband tussen energie en
vermogen (E = P ∙ t):
E (in J) = P (in W) ∙ t (in s) & E (in kWh) = P (in kW) ∙ t (in h).
