stikord til fysik kemi prøver

1. Ener gi er ikke gratis

1.1. Vindenergi er gratis, men i de fleste tilfælde skal energikilden - eller retten til at udnytte den - købes, fx olie eller vandkraft. Der skal altid betales for at bygge og drive anlæg der omdanner energien til en brugbar form. Når forbrug og pris på energi stiger, er det naturligt at se sig om efter nye fordelagtige energikilder og metoder til at udnytte både nye og gamle energikilder. Interessen for ny energiteknologi har altid eksisteret, men siden oliekriserne i 1970'erne er interessen taget til. Samtidig er miljøbevidstheden taget til.

2. Den ideelle energikilde og energiteknik

2.1. Det ideelle energikilde og -teknik findes ikke, og til nogle formål er nogle forhold vigtigere end andre. Derfor er man i nogle tilfælde villig til at give afkald på nogle ønsker, og i andre tilfælde villig til at give afkald på andre.

3. Solceller

3.1. Solceller omdanner sollys til elektricitet. Vi bruger ordet "solfanger" om anlæg der omdanner sollys til termisk energi. Mange solceller er baseret på grundstoffet silicium, og de omdanner omkring 15 % af sollysets energi til elektrisk energi. Man kan lave mere effektive solceller, men de baserer sig ofte på meget dyrere materialer. Et problem ved udnyttelse af solceller er at store arealer skal dækkes med solceller for at indfange en rimelig mængde sollys. Man kan koncentrere sollyset ved hjælp af spejle, eller man kan dække store flader på bygninger med solceller.

4. Hydrogen er ikke en ny energikilde

4.1. Undertiden hører man om brintsamfundet, et samfund hvor især transportmidler anvender H2 som energiforsyning. Ved reaktionen mellem dihydrogen og dioxygen dannes i princippet kun vand og termisk energi: 2 H2 + O2 → 2 H2O (+ energi) Der er både fordele og ulemper ved at anvende dihydrogen som energiforsyning. Men dihydrogen er ikke en energikilde, fordi vi ikke bare kan hente H2 i naturen. Alt hydrogen er bundet i kemiske forbindelser. Det meste i verdenshavene og iskapperne på polerne. En mindre mængde i kul og olie i jorden og i levende organismer. Det koster energi at lave H2 ud af disse forbindelser. Energimæssigt kan det aldrig blive en fordel først at lave H2. Men der kan være andre fordele.

5. Tidevand

5.1. Tidevandet kan skabe kraftige strømme og store højdeforskelle hvis vandet presser ind i fjorde og bugter. Der kan høstes energi ud af tidevandet. Den kinetiske energi i det strømmende vand kan drive en undervandsturbine - helt på samme måde som en vindmølle høster energi ud af at finde. Man kan også udnytte den potentielle energi. Når det er højvande lukkes vand ind i et stort bassin. Når det bliver lavvande bruges vandet til at drive et vandkraftværk. Der findes flere tidevandskraftværker rundt om i Verden; men det er ikke noget der bidrager voldsomt til verdens energiforbrug.

6. Bølgeenergi

6.1. Energien i bølger kan høstes på mange måder. Overordnet udnytter til principper: Store, luftfyldte tanker der flyder og følger bølgernes bevægelse op og ned. Bølgetoppenes vand er hævet i forhold til vandoverfladen. Det fanges og dets potentielle energiudnyttelse. Det første princip udnyttes fx ved at lade par af forbundne, store tanke flyde på havoverfladen. Når bølgen løber forbi tankene, bøjes forbindelsesleddet. Denne bøjning driver via hydrauliske pumper og motorer en generator som frembringer elektrisk energi. Det andet princip kan fx udnyttes ved at lade bølgerne overskylle væggene på et flydende kammer. Herved fanges vand hævet lidt over vandoverfladen. Vandet lukkes ud igen gennem et system af turbiner og generatorer. Ingen konstruktioner til høstning af bølgeenergi er udviklet så meget at bølgeenergi har nogen betydning i Verdens energiforsyning. Hvis der skal være en stor energimængde i bølgerne, så er kræfterne på konstruktionerne så store at de slides eller ødelægges for hurtigt.

7. Fusionsenergi

7.1. I Verdens mange kernekraftværker spaltes (fissioneres) tunge atomkerner til mindre. Fission af tunge atomkerner frigiver store mængder af termisk energi. I praksis er der altid tale om at spalte uran eller plutonium. Uran er et sjældent grundstof. Plutonium findes ikke i naturen. Det fremstilles af uran i kernereaktorer. Fusion, som er sammensmeltning af lette atomkerner til lidt større atomkerner, frigiver også store mængder af termisk energi. For at opnå fusion skal atomkerner, der er positive, røre hinanden. Det er simplest at sammensmelte kerner af hydrogen fordi kernen her kun har én positiv ladning. Det har siden 1949 været energikilden i "brintbomben". Trods flere kostbare, internationale projekter er det endnu ikke lykkedes at udnytte fusionsenergi på kontrolleret måde.

8. Vand kan ikke brænde

8.1. Undertiden kan man høre om maskiner der bruger vand som brændstof. Det er ikke muligt fordi vand har en meget lav kemisk energi. Hvis vand skulle kunne bruges som brændstof, så skal det omdannes til noget med endnu lavere kemisk energi. Sådan en forbindelse findes ikke. Der findes mange kemiske reaktioner med vand, som udvikler energi. Fx: CaO + H2O → Ca(OH)2. Men reaktionen giver ikke mere energi tilbage end det har kostet at lave CaO.