Solceller

Fusion • Energin från solen kommer från då 2

väteatomer slås ihop till 1 heliumatom, fusion • Väte har en proton, helium har 2 protoner • Vid ekvatorn ger solen 3400 kWh/m2 och år • I Sverige ger solen uppemot 1000 kWh/m2 och

år

Solceller

• Från solceller får man elektrisk energi • Verkningsgraden är inte så hög, 15-20% av

solenergin kan tas tillvara med dagens teknik • Men det forskas på solceller så det blir hela

tiden bättre

Solcell funktion • Ljus träffar p-skiktet och får elektroner att

hoppa upp till n-skiktet • Det är nu för många elektroner i n-skiktet,

men de kan inte hoppa tillbaka till p-skiktet direkt

• Men kopplas en sladd från n till p-skiktet kan elektronerna röra sig där

• Elektricitet är elektroner i rörelse

Tre vanliga solcellstyper

• Kiselsolcell • Tunnfilmssolcell • Grätzelsolcell

Kiselsolcell

• Vanligast • Gjort av kisel • Måste ha ganska tjockt lager av kisel

Tunnfilmssolcell

• En legering av olika grundämnen så de liknar kisels egenskaper

• Billigare än kiselsolceller • De tunna metallerna kan fästas mot glas • Verkningsgraden är sämre än kiselsolcell

Grätzelsolcell

• Man försöker efterlikna fotosyntesen • Finns inte så mycket forskning • Verkningsgraden knappt 10 %

Användningsområden • Bra till platser dit man inte kan dra elledningar • Bra för att minska elbehovet, särskilt under

sommaren hos oss • Man planerar bygga solcellsparker i

Shaharaöknen för att kunna leverera stora mängder el

• Byggstart 2015 • Ska tillgodose 20% av Europas

elanvändning

Solfångare

Solfångare funktion • Solfångare värmer vatten. • Det varma vattnet leds till en varmvattenberedare,

eller till en ackumulatortank (varmvatten lagras) • För att få varmvatten även när solen inte skiner • Det finns en temperaturmätare vid solfångaren

och en i varmvattenberedaren • Är temperaturen varmare

utomhus startar en cirkulationspump så vattnet rör sig och värms

• Verkningsgraden är 30 %

3 typer av solfångare

• Plana solfångare • Vakuumrör – U-rör • Vakuumrör – heatpipes

Plana solfångare

• Svarta plåtar med rör i med vattnet (och sprit/glykol)

• Plåtarna läggs i en låda med glaslock

Vakuumrör – U-rör • U-format kopparrör med vattnet i • Kopparröret är placerat i ett rör med dubbla

glasväggar, det är vakuum mellan vägarna • Gör att värmen stannar kvar • Strålning från solen går igenom glasväggarna

och värmer vattnet i kopparrören • Vattnet värmer vattnet i

ackumulatortanken/ varmvattenberedaren

• Dyrare och effektivare än plana solfångare

Vakuumrör – heatpipes

• Ungefär som U-rör men vattnet i kopparrören är blandat med glykol

• Vattnet i vakuumrören kommer inte i kontakt med varmvattnet i huset

• Man kan byta en heatpipe utan att tappa ut allt vatten i värmesystemet

Vind, vatten och jord

Hur bildas vind?

• Solen värmer luften på en plats • luftpartiklarna stiger då uppåt • Det strömmar då in luft från sidorna • Vindar har uppstått

Funktion hos vindkraftverk • Vinden får rotorbladen att börja snurra • Rotorbladen får en generator att snurra • Generatorn får elektroner att röra sig, el • Det måste blåsa minst 3-4 m/sek • Vid storm stannar rotorbladen för att inte gå

sönder • Ofta finns en växellåda som

ser till att generatorn roterar med rätt hastighet

För och emot • En ren energikälla, inga utsläpp • Vinden tar aldrig slut • Gratis råvara (vind) • Fungerar bara vid blåst • Ger ljud ifrån sig

Placeras en bit från hus

• Man gör försök med batterier som ska kunna lagra energi från vindkraftverket till vindstilla dagar

• Ju högre vindkraftverk ju högre effekt, det blåser mer högre upp

• Det blåser mer vid havet

Vindkraft vid havet • + mer vind • + blir hem för många små vattendjur • - dyrare att bygga • - dyrare att reparera • Världens största vindkraftpark till havs är

Storbritanienns med 100 vindkraftverk • Sveriges största park har 48 vindkraftverk, vid

öresundsbron

Danmark/ Sverige

• 25% av elenergin i Danmark kommer från vindkraft (2010)

• 2 % av elenergin i Sverige kommer från vindkraft (2010)

Vattenkraftverk funktion • Är precis som sol och vind en flödande

energikälla – tar inte slut • Solen får vatten att avdunsta, det regnar ner i

dammar och floder • Vi kan bygga dammar som stänger in vattnet,

och låta det rinna ut när vi har behov av el • Vattnet får på vägen ner en turbin att snurra • Turbinen får en generator att snurra, och vi får

el!

Fördelar och nackdelar

• Ren energikälla • Gratis råvara (vatten) • Förstör närmiljön när dammen byggs • Försvårar för fisken att leka

Vågenergi

• Flytbojer fästs i en metallkärna i en spole på bottnen, de rör sig upp och ner av vågorna

• När bojen rör sig, rör sig också metallkärnan, då bildas elektricitet

• Elen leds via en kabel till land

Tidvattenkraft

• Tidvatten bildas av att månens dragningskraft drar vattnet mot sig

• Vattnet kan stiga uppemot en meter på öppet hav

• Då blir det mindre vatten vid land, ebb • När vattnet strömmar tillbaka kallas det flod • Tidvatten kan ge upphov till strömmar upp till

3m/sek i skottland

• I skottland har utnyttjar man strömarna • Turbiner placeras i strömarna • Turbinerna får en generator att snurra som ger

upphov till elenergi

Geotermisk energi

• Jordens inre består av smält sten, magma • Borrar man sig ner i jordskorpan blir det därför

varmare och varmare, i snitt 30 grader/km • 80% av Islands befolkning får sin värme på

detta sätt • Varmt vatten tas upp

och används till fjärrvärmenätet för att värma hus

Ändliga energislag

• Detta är bränslen som en dag kommer att ta slut

• Fossila bränslen • Kärnkraft • (torv)

Världens vanligaste energislag

• 86% av världens energi • Ofta dåligt för miljön och vår hälsa

Fossila bränslen

• Organismer som levde för miljontals år sedan band kol i sina kroppar, på samma sätt som djur som lever idag

• När organismerna dog bäddades en del in i sediment

• De bröts aldrig ner ordentligt, deras kroppar löstes upp och bildade olja och naturgas

• Eller så pressades de samman och bildade kol

Försurning • Fossila bränslen innehåller svavel • Svavel släpps ut i luften då vi bränner de

fossila bränslena • Svavel reagerar med syre och vatten i luften,

då bildas svavelsyra • En varm motor gör också att luftens kväve och

syre reagerar med vatten i luften och då bildas salpetersyra

• Svavelsyra och salpetersyra gör regnet surt, dvs sänker pH-värdet

• Surt regn fräter sönder statyer av kalksten och marmor, gör att metaller rostar snabbare och dödar livet i sjöar