Hållbar utveckling tema Energi och Miljö Firooz Safdari
Material Material är ämnen och blandningar vi gör saker av. Material delas i fem grupper: polymerar, keramer och glas, fibrer, kompositer, metaller Polymerar är småmolekyler som sitter ihop i långa kedjor. Polymerar är cellulosa, gummi, plast Cellulosa Cellulosa: cellulosa är kolhydrat som växterna använder som ett skelett i sina cellväggar. Det är det som gör att en blomma eller en hög tall kan stå upprätt. Cellulosa finns i trä, papper och bomull. Vi människor använder cellulosa till mycket. Bomullstyg och linnetyg är nästan ren cellulosa och pappret i boken. Cellulosa är även bra för tarmen. Det behövs för att tarmen ska fungerar bra. Modell av del cellulosamolekyl. Vit=Väte; Röd=Syre; Svart=Kol
Gummi Gummi: växtgummi, utvunnet ur harts, är den trögflytande mjölkliknande vätskan latex som rinner ut ur växter. Gummi är en elastisk polymer, det vill säga en kedja av många småmolekyler. Gummi används till bildäck, slangar, tätningar, packningar och gummibåtar. Ballongar, nappar, skyddshandskar och kondomer görs också ofta av gummi. Gummi kan återvinnas. Först fryser ner däcken med flytande kväve till -200. Då blir material alldeles stelt och kan krossas till ett fint pulver. På det viset kan man skilja gummit från metall och textil som också finns i däcket. Pulvret blandas sedan med nytt gummi och blir till nya däck. Återvunnet gummi kan också blandas i asfalt. Då får man en vägbeläggning som håller länge. Gummistövlar innan blinkar tas bort
Plast Plast: precis som cellulosa är plast byggd av småmolekyler som sitter ihop i långa kedjor. Plast görs oftast av olja. Plaster är lätta, mångsidiga och billiga. Plasterna är konstgjorda beroende på vilka atomer som finns i monomeran. Kol- och väteatomer är alltid med. I vissa plaster ingår även klor, syre och kväve. Råvarorna till plast får vi oftast från råolja och naturgas. Men de kan även komma från exempelvis trä. Vissa plastprodukter kan återanvändas. Det gäller till exempel tjocka PET-flaskor som kan diskas och fyllas med ny läsk upp till tjugo gånger. Sedan är de så repiga att de måsta smältas om till nya flaskor. Men många plastsaker kan inte återanvändas. Istället kan de materialåtervinnas genom att man smälter ner dem och former om dem till nya produkter. Hushålls föremål tillverkade av olika typer av plast
Keramer Keramer är en av äldsta materialtyper som vi människor har använt keramiska material i 10 000 år. Ordet keram kommer från det grekiska ordet keramos, som betyder lera. Det beror på att de första keramerna tillverkade av lera. Det var bland annat krukor, fat och tegelstenar. Sådana keramprodukter kallas ofta keramik. Porslin är ett annat exempel. Till tegelstenar, blomkrukor och likande använder man bara ren lera. Till finare lergods och porslin blandar man även i andra ämnen. Det består av korn av kiseldioxid och metalloxider som har smälts ihop i en ugn. Keramer kan även tillverkas av andra oorganiska ämnen. Alla keramer består av korn av oorganiska ämnen som bakats ihop i en ugn. Keramer tål hög temperatur och är slitstarka. Dee används bland annat som elektrisk isolering, i flygmotorer och som spishällar.
Glas Glas består till stor del av smält sand som fått svalna. Av enbart sand får man kvartglas som släpper igenom ultraviolett ljus. I vanligt glas ingår även kalksten och soda. Det kallas sodaglas och är lättare att bearbeta eftersom det har lägre smältpunktar än kvartglas. Några specialsorter av glas är pyrexglas, kristallglas, härdat glas och lamellglas. Färgat glas innehåller olika metalloxider. Glas består till stor del av smält sand som fått svalna. Av enbart sand får man kvartglas som släpper igenom ultraviolett ljus. glasförpackningar av olika slag kan återanvändas. returflaskor pantar vi i affären. de diskas sedan på bryggerierna och fylls med nya drycker. men de flesta glasförpackningar går till materialåtervinning. de smälts ner och så gör man nya flaskor eller burkar av dem. därför är det viktigt att vi skiljer på färgat och öfärgat glas när vi lämnar glas på återvinningscentralen.
Fibrer Fibrer är material i en mycket långsmal form_ tråder. Vi har använt naturliga fibrer i tusentals år. Bomull, lin, silke och ull är några exempel. Bomull och lin är trådformig cellulosa, silke och ull är trådformiga proteiner. Fibrerna är ganska korta, men kan spinnas samman till längre och grövre trådar. En bomullstråd består av mängd cellulosafiber som har spunnits samman. Fibrer av kol, glas och sten De flesta fibrer består av stora organiska molekyler. Om man hettar upp en sådan fiber utan något syre förkolas den. Det betyder att alla atomslag utom kol omvandlas till gaser. Kvar blir en mycket stark fibrer av ren grafit. Den kallas kolfibrer. Man kan även tillverka oorganiska fibrer. Då sprutar man istället smält glas eller smält sten genom ett litet håll och får glasfiberer eller sten-fibrer. Sådana kan används inuti plast för att göra den stark, eller spinnas till glasull eller stenull och används som isoleringsmaterial. Glasfibrer används för att överföra ljus. Tekniken kallas för fiberoptik. Kablar av optiska fibrer används båda mellan telefoner och i internet.
Komposit Ett kompositmaterial är egentligen inget material. Det är istället en blandning av olika material, när man kombinerar två material kan man utnyttja de bästa egenskaperna från båda. Vårt skelett är sammansatt av sega fibrer och hårda kristaller. Armerad betong är en annan vanlig komposit. Den används i hus, broar och andra byggnader och fungerar nästan på samma sätt som skelett. Plaster används ofta i kompositmaterial. Ibland består en komposit av två olika plaster med olika egenskaper som man vill kombinera. Glasfiberarmerad är stark komposit som används till fritidsbåtar och inom byggindustrin.
Metaller En grupp grundämnen som vi skulle ha mycket svårt att klara oss utan. Det beror på att de har flera egenskaper som skiljer dem från andra material: De leder elektricitet bra De leder värme bra De har metallglans De kan smidas och formas De har höga smältpunktar De är hårda och tunga Metallernas speciella egenskaper beror på att metallatomerna hålls ihop av en så kallad metallbindning. Den skiljer sig från bindningar i andra ämnen, till exempel vatten och kolväten. Det är metallbindningen som gör att metaller är så bra på att leda elektrisk ström. I naturen finns metallerna oftast som joner i kemiska föreningar_ mineraler. En malm är ett mineral som det lönar sig att omvandlas till metall. Utvinning och användning av metall kan delas i sju steg: malmbrytning, krossning, anrikning, kemisk omvandling till metall, rening, användning i produkter, sophantering/återvinning. Järn är den metall vi använder mest. Koppar används i mynt och elledningar aluminium är en lätt metall som är enkel att forma. Zink används för att skydda annan metall genom förzinkning. Den används också i batterier och rörledningar. Legeringar är blandningar av metaller, eller av en metall och en ickemetall. Lageringar får andra egenskaper än rena metaller. De är ofta hårdare. De flesta metaller vill helst vara kemiska föreningar. Därför reagerar de lätt med syre i luften och blir oxider. Vi säger att de korroderar. För att skydda metaller mot korrosion måsta vi hindra luft, vatten och salt från att komma åt metallen. Det kan vi göra genom målning, legering eller med en skyddande hinna av en annan metall. När metallsakerna till slut är utslitna kan de antingen hamna på soptippen eller återvinnas så att metallen används igen. Miljösymboler
Svanen: Svanen blev Nordens officiella miljömärke för drygt 20 år sedan. Syftet var att ge nordiska konsumenter en möjlighet att välja de bästa produkterna på marknaden ur miljösynpunkt. Svanen bestämmer vilka produkter som kan bli Svanen märkta utifrån en livscykelanalys. Det betyder att vi bedömer vilken miljöbelastning en produktgrupp har (energianvändning, vattenförbrukning, kemikalier, avfall, med mera). Om vi tror att en Svanen märkning kan minska miljöbelastningen tar vi fram kriterier för produktgruppen. I dag kan många varor och tjänster bli Svanen märkta, allt från hotell och restauranger till rengöringsmedel och butiker. Bra miljöval: Bra miljöval är Naturskyddsföreningens miljömärke. Med havet, skogen och luften i tankarna ställer Naturskyddsföreningen miljökrav för de produkter som ska få använda märket Bra Miljöval. Symbolen består av en stiliserad pilgrimsfalk i en cirkel. Falken räddades av Naturskyddsföreningens artprojekt Pilgrimsfalk i samarbete med Nordens Ark.
Fairtrade: fairtrade är en produktmärkning av varor, främst livsmedel, som syftar till att förbättra arbets- och levnadsvillkor för odlare och anställda i utvecklingsländer genom rättvis handel. Märkningen innebär att produkten uppfyller de internationella Fairtrade-kriterierna, som i första hand handlar om arbetsvillkor Ekologiskt Jordbruk: Ekologiskt Jordbruk är en EU-märkning som garanterar att minst 95 procent av varans ingredienser är ekologiskt producerade.
Vattenkraft Vattenkraft är energi som utvinns ur strömmande vatten. Strömmarna kan finnas i vattendrag, eller skapas genom temperaturskillnader i världshaven eller som tidvattenströmmar. Även konstgjorda vattendrag kan användas. Det man vanligen avser med vattenkraft är utvinning av den lägesenergi som vattnet har fått i sitt naturliga kretslopp genom soldriven avdunstning följt av nederbörd på högre liggande markområden. Vatten från regn eller smält snö samlas upp i floder och sjöar. När vattnet från en damm strömmar ner till turbinen utvinns den kraft som definieras av nivåskillnaden i meter mellan vattenytan i dammen och på nedsidan av kraftverket samt vattenflödet i kubikmeter per sekund. Energin omvandlas i en vattenturbin till mekanisk energi som driver generatorer som alstrar elektrisk energi.
Värmekraftverk Värmekraftverk är ett samlande begrepp för de kraftverk som använder värme för att producera elektrisk energi. Stora värmekraftverk är alla så kallade kondenskraftverk. Ett kondenskraftverk producerar enbart el medan ett kraftvärmeverk också tar tillvara överbliven värme, till exempel som fjärrvärme. Den vanligaste modellen är att man genom förbränning av ett bränsle, exempelvis kol, trä eller brännbart avfall, producerar ånga som driver en ångturbin. I en gasturbin låter man istället förbränningsgaserna driva turbinen. Dessa två kan även kombineras i ett kombikraftverk. Ytterligare en variant är dieselkraftverk. Förutom förbränning av fossila och biobränslen hör även fission, i kärnkraftverk, och solenergi, i termiska solkraftverk, till de värmekällor som används.
Vindkraft Vindkraft innebär produktion av elenergi som utvinns ur vinden. Vindkraft används numera över stora delar av världen för att producera el. Vindkraften är en form av omvandlad solenergi och drivs av vindarna som uppstår då jorden och dess atmosfär värms av solen. Uppvärmningen är ojämn, störst vid ekvatorn och minst vid polerna. Den varierar dessutom med årstiderna och molnigheten. Temperaturskillnaderna gör att lufttrycket skiljer mellan olika platser. Luften vill röra sig från det högre till det lägre trycket. Som en följd av jordens rotation förskjuts vindriktningen till att mer följa linjerna för lika lufttryck, isobarerna. Detta kallas för corioliseffekten. Vindenergin är en förnybar energikälla som i modern tid började utvecklas internationellt i mitten av 1970-talet. Denna utveckling har lett till en teknik med horisontalaxlade, propellerlika vindturbiner med tre vingar, vilka direkt eller via en kuggväxel driver en elgenerator. Tillämpningen för storskalig elproduktion till det nationella elnätet domineras av allt större anläggningar med turbindiametrar om 75 125 m på torn av ungefär samma storlek. De största verken används för havsbaserad vindkraft. För anläggningar utanför elnätet och i viss mån för enskilda fastigheter används betydligt mindre vindkraftverk. Vindens energi utnyttjas också som energikälla för segelbåtar och segelfartyg och för att spara bränsle på en del moderna fartyg.
Värmepump En värmepump är en teknisk anordning som överför värme från en kall till en varm plats. För att detta ska vara möjligt måste energi i någon form tillföras, enligt termodynamikens andra huvudsats. Den skenbara verkningsgraden (värmefaktorn) i en värmepump kan nå upp till 500%. Tekniken i en värmepump är i princip densamma som i en kylanläggning. Den huvudsakliga skillnaden mellan dessa två är användningsområdet; värmepumpar används för uppvärmning, medan kylanläggningar används för kylning. Solenergi Solenergi kallas den energi som kommer ifrån solens ljus. Det är tack vare solenergin som det finns liv på jorden. Utan värme från solen skulle jorden vara kall, och det är solenergin som driver växternas fotosyntes. Solenergin är ursprunget till den energi som utvinns ur såväl fossila som biobränslen, vattenkraften, vindkraften och till viss del geotermisk energi. Solenergin står därmed för den största delen av såväl el- som värmeproduktion på jorden. Till undantagen hör till exempel kärnkraft och tidvattenkraft.
Källor: Böcker och internetsidor Netteblad Folke, Ekdahl Christer (2006) Spektrum Kemi, Liber AB Stockholm http://sv.wikipedia.org/wiki/solenergi http://sv.wikipedia.org/wiki/vattenkraft http://sv.wikipedia.org/wiki/v%c3%a4rmepump http://sv.wikipedia.org/wiki/vindkraft http://sv.wikipedia.org/wiki/v%c3%a4rmekraftverk Bildkällor: Internetsidor Hämtad 2014-02-18 http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/3/39/vakuumroehrenkollektor_2004122800 59.jpg http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/f/f2/turbiny_wiatrowe_ubt.jpeg http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/e/ec/varmepump.jpg http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/cb/la2_skogaholm_damm1.jpg http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/7/71/termoelectricabulgaria.jpg http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/9/92/gallium_crystals.jpg http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/7/77/kapok_seeds_i_img_8004.jpg http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/a/a4/glass-ball.jpg http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/c8/ivy_hedera_red_brick_wall_2892px.j pg http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/b2/plastic_household_items.jpg http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/9/9c/cellulose-3d-balls.png http://www.directtennis.co.uk/images/extralarge/babolat_contact_team_tennis_racket_yello w.jpg