ETT SAMARBETE MELLAN JÖNKÖPING ENERGI OCH UPPTECH FÖR ÅRSKURS 5 2015/2016

ETT SAMARBETE MELLAN JÖNKÖPING ENERGI OCH UPPTECH FÖR ÅRSKURS 5 2015/2016

Energijakten Vi använder energi hela tiden i vår vardag - men varifrån kommer den, och hur kan vi som användare bidra till mer hållbar användning? Jönköping Energi erbjuder i samarbete med Upptech alla elever i år 5 i Jönköpings kommun att kostnadsfritt delta i Energijakten. Genom Energijakten vill vi få eleverna att fundera kring energins ursprung, hur vi använder den och hur den kan användas i framtiden. Energijakten består av två delar: 1 2 Energijakten på skolan Ni arbetar med Energijakten på skolan. Vi har tagit fram ett unikt arbetsmaterial för både lärare och elever, med särskilt fokus på energi i Jönköping. I det finns spännande diskussionsfrågor, experiment och teori kring temat energi, allt uppdaterat utifrån Lgr11. Energijakten på Upptech Ni som kan och vill, gör ett temabesök på Upptech. Besöket bygger på det arbete ni gjort i skolan. Det blir stationer med olika experiment och diskussioner som varvas under 1,5 timme. Om ni har möjlighet kan ni sedan stanna kvar och upptäcka vidare på experimenttorget. BRA ATT VETA Under veckorna 5, 6, 8 och 9 år 2016 genomförs Energijakten på Upptech. Antalet tillfällen på Upptech är begränsat, så anmäl ert deltagande så fort som möjligt. Det är viktigt att ni har arbetat med Energijakten i skolan innan ni kommer till Upptech, samt att den pedagog som är med har varit delaktig i temat. Energijakten bekostas av Jönköping Energi - ingen kostnad tas ut för varken material eller temabesök. För privata skolor tillkommer en avgift om de vill ta del av experimenttorget efter temabesöket. Mer information och anmälan till temabesök: Kontakta Lovisa Bjelkvik på Upptech: lovisa.bjelkvik@jonkoping.se 036-10 60 16 www.jonkoping.se/upptech/

Energijakten och Lgr11 Arbetet med Energijakten kan direkt kopplas till det centrala innehållet i Lgr11 för flera av grundskolans olika ämnen. Här följer exempel på några av ämnena: Undervisningen i fysik ska behandla följande centrala innehåll i årskurs 4-6 Fysiken i naturen och samhället Energins oförstörbarhet och flöde, olika typer av energikällor och deras påverkan på miljön samt energianvändningen i samhället. Fysiken och vardagslivet Energiflöden mellan föremål som har olika temperatur. Hur man kan påverka energiflödet, till exempel med hjälp av kläder, termos och husisolering. Elektriska kretsar med batterier och hur de kan kopplas samt hur de kan användas i vardaglig elektrisk utrustning, till exempel i ficklampor. Fysikens metoder och arbetssätt Enkla systematiska undersökningar. Planering, utförande och utvärdering. Tolkning och granskning av information med koppling till fysik, till exempel i faktatexter och tidningsartiklar. Undervisningen i kemi ska behandla följande centrala innehåll i årskurs 4-6 Kemin i vardagen och samhället Fossila och förnybara bränslen. Deras betydelse för energianvändning och påverkan på klimatet. Undervisningen i teknik ska behandla följande centrala innehåll i årskurs 4-6 Tekniska lösningar Vardagliga föremål som består av rörliga delar och hur de rörliga delarna är sammanfogade med hjälp av olika mekanismer för att överföra och förstärka krafter. Undervisningen i geografi ska behandla följande centrala innehåll i årskurs 4-6 Livsmiljöer Jordens naturresurser, till exempel vatten, odlingsmark, skogar och fossila bränslen. Var på jorden olika resurser finns och vad de används till. Vattnets betydelse, dess fördelning och kretslopp. Miljö, människor och hållbarhetsfrågor Hur val och prioriteringar i vardagen kan påverka miljön och bidra till en hållbar utveckling. Språkdetektiver! Det blir många nya ord att läsa, lära sig och prata kring. Använd gärna dem som Veckans ord. Lek eller gör frågesporter för att underlätta inlärningen. generera=göra transformera= omvandla o.s.v.

Arbetssätt Energijaktenhäftet är tänkt att användas på flera sätt. Det är ett fortbildningsmaterial för dig som pedagog och ett material som du kan ha stöd av i din undervisning. Det finns praktiska experiment samt tips på frågeställningar och diskussionsämnen. Du kan kopiera hela häftet eller delar av det för att använda i undervisningen. Om du har tillgång till projektor i klassrummet kan du använda delar av materialet och visa direkt. Flera av experimenten kan du titta på länk från YouTube, dessutom finns det länkar till några undervisningsfilmer. Energi är ett omfattande begrepp som kan vara ett tema under en lång period och återkommande under grundskolan. Det berör många av skolans olika ämnen. Vi uppskattar att ni behöver 8-9 arbetspass för att befästa elevernas grundläggande förståelse för energi utifrån detta material. Blir eleverna intresserade och vill arbeta mer kan arbetsområdet Energi och energiomvandlingar utvecklas till grupparbeten kring olika energikällor o s v. Vi hänvisar till de länkar som vi samlat sist i häftet. Vi förutsätter att ni arbetat med större delen av materialet innan ert temabesök på Upptech, så att besöket blir en sammanfattning av arbetet samt en fördjupning av vissa moment. Bedömningstöd På skolverkets sida Bedömningsportalen finns hjälp att få ang. bedömning av ämnesområdet Energi. Där hittar du både DiNO och Concept cartoons. https://bp.skolverket.se/web/bs_gr_grgrfys01_4-6/information DiNO DiNO (Diagnoser i NO) är ett bedömningsstöd för formativ bedömning i årskurs 1-6. Materialet består av olika uppgifter med tillhörande bedömningsanvisningar. Du hittar uppgifter under fliken Enskilda uppgifter. Passande uppgifter är Spara el och Cykla eller åka bil. Concept cartoon Concept cartoons är ett inspirationsmaterial och ett bedömningsstöd i de naturorienterande ämnena i årskurs 1-9. Materialet är uppbyggt kring teckningar där elever uttrycker sina tankar om olika fenomen eller sammanhang i vardagen. För att få tillgång till programmet Concept Cartoons krävs inloggning till bedömningsportalen. Materialet erbjuds till lärare som undervisar i de naturorienterande ämnena årskurs 1-9.

Källor Som källor för denna handledning har vi använt de webbsidor som finns under avsnittet Läs mer och bra länkar. Vi har också använt litteratur som: Energi - möjligheter och dilemman, Kungliga Vetenskapsakademin (IVA 2011) Energins mysterier, Håkan Borgström, (Borgströms förlag 2011) Hur funkar det? Din guide till vardagstekniken Försök med fysik, Hans Persson (Liber förlag 2011). Beställa material Vill du beställa material till de experiment som finns i denna handledning? Vi rekommenderar följande företag: Heraco, se www.heraco.se Sagitta, se www.sagitta.se Materialet i Energijakten Lärarhandledningen till Energijakten togs fram av Maria Sparf 2008 i samarbete mellan Jönköping Energi och Upptech. Revidering och uppdatering genomförs varje år. Senaste version 2015-2016 är reviderad i sept-okt 2015.

Innehåll Vad är energi?... 3 Olika energiformer... 3 Solen - den stora energikällan... 3 Att utvinna energi... 3 Att använda energi... 4 Frågeställningar kring energi... 4 Gör en energiraket... 5 Fler tips på experiment med kemisk energi... 6 Strålningsenergi... 7 Gör en egen solugn!... 8 Rörelseenergi... 9 Vindkraft... 9 Vattenkraft... 10 Visste du att...... 10 Så här utvinns rörelseenergi... 11 Vem blir snurrigast?... 14 Den trasiga vattenflaskan... 15 Kärnenergi... 16 Så här utvinns el i kärnkraftverk... 16 Energi från förbränning... 18 Olja ett fossilt bränsle... 18 Biobränsle... 18 Avfall... 19 Mer om avfall och energi i Jönköping... 20 Rätt sak på rätt plats... 20 Matavfall blir energi och gödning... 20 Så här värmer vi våra bostäder... 22 Elektrisk energi... 23 Elnätet tar elen hem till dig... 23 Belysning... 24 Batterier... 25 1

Elektrisk trolldeg... 26 PET-flaska som termos, funkar det?... 27 Räkna med energi!... 29 Energi och effekt hänger ihop... 29 Energijakten hemuppgift... 31 Var energismart i din vardag... 32 Att arbeta vidare med... 33 Läs mer och bra länkar... 34 2

Vad är energi? Detta avsnitt ger en bakgrund till begreppet energi och beskriver kortfattat olika former av energi som vi använder till en mängd olika saker. Vad menas med energiprincipen? 3 snabba Sant eller falskt vad tror du? Ordet energi kommer från det grekiska ordet ergon som betyder arbete. När du cyklar nedför en backe omvandlas lägesenergi till rörelseenergi. Energi försvinner hela tiden i olika sammanhang. Rätt svar: sant, sant, falskt Olika energiformer Vårt moderna samhälle använder mycket energi. Det krävs energi för att värma upp våra hem, förvara och laga mat, köra bil, duscha, tända lampor, surfa på datorn och titta på tv. Det krävs också energi för att tillverka de saker vi använder till vardags. Vår kropp behöver energi, för att orka hålla igång och växa! Det finns flera olika former av energi, inom fysiken talar man om att det går åt energi för att utföra ett arbete. Solen den stora energikällan Nästan all energi på jorden har sitt ursprung ur solen. Det skulle inte finnas något liv på jorden och det skulle vara helt mörkt och kallt utan den. Vår mat är ett exempel där energin från början kommer från solen. Genom fotosyntesen i växterna bildas proteiner och kolhydrater som vi behöver. Både vi och djuren äter av växterna. När vi äter kött så kommer även den energin från växterna som ju från början fick sin energi från solen! Energin i maten är kemisk energi som i vår kropp omvandlas till bland annat rörelseenergi och värmeenergi. Energin som binds i träd som växer kan också omvandlas till värme. Detta händer när vi förbränner ved. Det är solen som är källan bakom (nästan) all energi men vi brukar ju ändå säga att vi har olika energikällor. Att utvinna energi Det går egentligen inte att tillverka energi utan bara omvandla energin mellan olika former. Energi kan heller inte försvinna, bara omvandlas till former som ibland är svårare att utnyttja. Energiprincipen Energi kan inte skapas eller förstöras, bara omvandlas till andra former! I kommande avsnitt beskrivs de energikällor som används mest i Sverige. Man brukar skilja på förnybara energikällor, de kommer inte att ta slut, och icke förnybara energikällor, sådana som förr eller senare kommer att ta slut. 3

Sol, vind, vatten och biobränsle är förnybara energikällor. Kol, olja och naturgas är exempel på fossila och icke förnybara energikällor, när man eldar dem så bildas alltid koldioxid och vattenånga. Ofta bildas även giftiga gaser som svavel- och kväveoxider. Uran används som bränsle i kärnkraftverk och är också en icke förnybar energikälla. Några olika former av energi är: Strålningsenergi är t.ex. ljuset från solen Kemisk energi finns i t.ex. mat, olja, bensin Rörelseenergi när saker (eller du) rör sig Elektrisk energi använder vi oss av dagligen för att få alla apparater att fungera Kärnenergi är energi som finns i atomkärnor Att använda energi Eftersom många sätt att producera energi påverkar miljön har vi alla ett stort ansvar att försöka minska utsläpp och miljöförstöring och använda energin på ett effektivt sätt. Genom elektricitet kan energi flyttas. Vi måste alltså inte använda den där den tillverkas, så som man behövde göra i t.ex. en väderkvarn. Elektricitet kan utvinnas ur till exempel kärnkraft eller vindkraft och sedan flyttas via ledningar genom hela landet. Sedan kan elektriciteten omvandlas igen, till exempel värmeenergi på en spis. Även värmeenergi kan flyttas, men inte lika långt. Om du exempelvis har en panna i källaren så värmer den upp vatten som sedan pumpas runt till husets alla element. Det finns också stora pannor som kan pumpa ut varmt vatten i ledningar till hela städer. Det är det som kallas för fjärrvärme. I Jönköping tillverkar bland annat kraftvärmeverket Torsvik fjärrvärme som levereras ut i ett ledningsnät som täcker både Jönköping, Huskvarna och Bankeryd. Frågeställningar kring energi Exempel på frågeställningar som kan användas både som inledning och avslutning på arbetsområdet energi och energiomvandlingar: Vilka energiformer var vanliga att använda förr i tiden? Vilka energiformer är vanliga att använda idag? Vilka energiformer tror du kommer att bli vanliga i framtiden? Hur skall vi lösa framtidens energibehov? Hur skall vi göra energianvändningen hållbar? På vilka sätt har användningen av energi påverkat samhällsutvecklingen? 4

! TESTA ETT EXPERIMENT Gör en energiraket Du behöver: Tom filmburk eller annan liten burk med tättslutande lock Bakpulver alt. brustablett, t.ex. c-vitamin Ljummet vatten Högt, smalt dricksglas el. liknande Gör så här: 1. Häll lite ljummet vatten i burken. (Fyll till ca ¼.) 2. Lägg i ca 1 tsk bakpulver eller ¼ brustablett och sätt snabbt på locket. 3. Placera "raketen" med locket nedåt, gärna i ett högt smalt glas. 4. Vänta och se. OBS! Tänk på att inte hålla ansiktet över! Variation Det går att variera "raketens" flygförmåga genom att pröva olika kombinationer av mängden vatten och mängden bakpulver/brustablett. Det är även möjligt att pröva olika sorters "raketbränslen", olika burkar samt vid vilken uppskjutningsvinkel "raketen" flyger bäst. Det kan vara så att vissa burkars lock sitter åt så hårt att flygturen uteblir. Förklaring: När bakpulvret eller brustabletten reagerar med vattnet så sker en kemisk reaktion och gasen koldioxid (CO 2 ) bildas. Gasen tar mycket större plats än de ursprungliga ingredienserna. Detta leder till att det blir "trångt" inne i burken och det bildas ett övertryck. När övertrycket blir större än kraften som håller fast locket, så lossnar locket och trycket mot burkens botten får burken (raketen) att flyga iväg. Den kemiska energin som från början var lagrad i tabletten och vattnet har övergått till rörelseenergi. 5

Fler tips på experiment med kemisk energi På bland annat YouTube hittar du många roliga exempel på kemisk energi. Vissa av experimenten kan ni säkert göra på skolan. Vad händer när man lägger vanliga mentostabletter i cola light? Kolla här! http://www.youtube.com/watch?v=hkob0mhvbvm Förklaring: När man tillverkar läsk tillsätter man under stort tryck koldioxid till drycken. På grund av övertrycket borde koldioxiden avgå som gasbubblor, men detta har svårt att ske av sig självt då koldioxiden binds till vattenmolekylerna, det krävs extra energi för att det ska gå fort. Mentos-tabletterna katalyserar (underlättar en reaktion) bildningen av mikroskopiskt små bubblor. När dessa väl bildats växer de snabbt vidare av egen kraft. Den kraftiga gasbildningen får läsken att spruta som en fontän. Kan man använda en citron som batteri? Jajamensan! Följ länken för att se hur det funkar. http://www.youtube.com/watch?v=hymiwj38oc4&feature=related Förklaring finns med i klippet. 6

Strålningsenergi Med strålningsenergi menar vi oftast att man utnyttjar den direkta strålningen från solen, dvs solenergi. Solenergi kan omvandlas till el med hjälp av solceller eller till värme i solfångare. I länder där solstrålningen är större än hos oss kan det snart vara möjligt att i större skala använda solceller för att producera el. I länder som Sverige med en lång och mörk vinter kan man ändå använda solen som energikälla. Med solfångare på taket kan solstrålningen ge varmvatten från tidig vår till långt in på hösten. 3 snabba Sant eller falskt vad tror du? Det fungerar att steka ägg på en het motorhuv på en bil. Solen ger ifrån sig mer energi på 1 sekund än vad alla människor på jorden tillsammans har förbrukat på hela den tid som vi människor har funnits på jordklotet. Värmen i ökenområden kan omvandlas till el som går att använda långt, långt därifrån om det finns långa ledningar. Rätt svar: sant, sant, sant En solfångare omvandlar solens strålar till värme som kan användas för att värma upp hus. Solfångaren placeras oftast på ett hustak som är riktat mot söder. Genom svarta rör som monteras på taket pumpas en vätska som värms upp av solen. Den varma vätskan leds sedan till en värmeväxlare där värmen används till att värma huset och det varmvatten som behövs. När solen inte skiner behövs det en annan värmekälla som hjälper till att värma upp bostaden. I solceller omvandlas solljusets energi till elektrisk energi. De är tillverkade av materialet kisel som är ett halvledande material. När solen skiner frigörs elektroner som alstrar likström. Elen kan användas direkt eller kopplas in på elnätet. Solceller har tidigare varit väldigt dyra att tillverka. Forskning och ny teknik de senaste åren har gjort att priserna sjunkit så att det idag är ett bra sätt att kunna utnyttja solens energi på ett effektivt sätt. Bäst nytta gör solceller i ökenområden och andra U-länder där solen skiner mycket och elnätet inte är utbyggt. Solceller används även på andra otillgängliga ställen såsom på fyrar, båtar, satelliter och rymdstationen ISS. Solceller används även till miniräknare och i trädgårdsbelysning. Kanske har ni solceller hemma på taket? Tips! Titta gärna på Evas funkarprogram om Energi! http://beta.sli.se Solceller används för att omvandla solstrålning till elektrisk energi. 7

! TESTA ETT EXPERIMENT Gör en egen solugn! Du behöver: låda av kartong t.ex. pizzakartong aluminiumfolie plastfolie svart papper tejp penna sax eller brytbladskniv Gör så här: 1. Öppna kartongen och klä hela nederdelen med aluminiumfolie, både insidan och utsidan av botten och alla kanterna. Släta ut eventuella veck. Gör inget med locket ännu. 2. Lägg svart papper på kartongbottens insida och tejpa fast pappret ovanpå folien. 3. Stäng locket på kartongen. 4. Rita en kvadrat tre centimeter in runt hela locket. 5. Klipp längs tre av linjerna, men inte längs linjen längst bak. På så sätt bildas en reflektorlucka som kan vikas upp längs den bakre linjen. 6. Klä hela överdelen och reflektorluckan med folien, se till att luckorna går lätt att öppna! 7. Öppna kartongen och täck från insidan över det utskurna hålet med plastfolie. Spänn plastfolien genom att tejpa fast den på kanterna av kartonglocket. 8. Nu är solugnen färdig att användas! Stäng locket och rikta solugnen så att solen skiner ner på innehållet. Justera reflektorluckan så att reflexen täcker det som ställts i ugnen. Dags att pröva din solugn! Här är några förslag på vad du kan pröva att tillaga i din solugn: äppelbitar, banan, tomathalvor, prinskorv, marshmallows med choklad Undersök och diskutera: Hur lång tid tar det? Hur skall du placera ugnen? Hur skall det speglande locket ställas upp? Mät temperaturen i ugnen med en termometer. Vem kan ha nytta av en solugn? 8

Rörelseenergi I detta avsnitt beskriver vi hur energin hos strömmande luft och vatten tas tillvara. Hur fungerar ett vind- eller vattenkraftverk? Vilka är de viktiga delarna inuti? Var någonstans i vår omgivning finns vatten- och vindkraftverk? 4 Sant eller falskt vad tror du? Ett vindkraftverk snurrar snabbare om det har fler rotorblad. En stor del av all energi som används i Sverige kommer från vindkraftverk. snabba I Sverige kommer nästan hälften av all elenergi från vattenkraft. Den svenske uppfinnaren Christopher Polhem kom på smarta sätt att använda vattenkraft på. Vindkraft Vind uppstår på grund av skillnader i temperatur och lufttryck på olika platser. Detta får luften att röra sig från ett ställe till ett annat. I alla tider har detta använts av människan för att driva olika typer av utrustning som kvarnar, pumpar och båtar. Rätt svar: falskt, falskt. sant, sant I ett vindkraftverk tar man vara på vindens energi en helt förnybar energikälla, för vinden tar ju inte slut. Det byggs många vindkraftverk både i Sverige och i övriga världen. Här i trakten har det byggts 13 vindkraftverk utanför Gränna. Jönköping Energi äger och driver två av dem. Det tredje vindkraftverket är andelsägt. Vindkraftverken ställer själva in sig efter vinden för att göra så mycket el som möjligt. De kan ta vara Ett av de vindkraftverk som finns på Grännaberget. Det är 150 m från marken till högsta vingspetsen. på energin även vid svaga vindar men är mest effektiva när det blåser ca 10 m/s. Om det blåser alltför mycket så stänger de av sig genom att vrida vingarna ur vind. Den el som produceras i ett sådant verk under ett år räcker till ungefär 6000-7000 hushåll. Vindkraft är ett av de renaste sätten att producera elektriskenergi och är tillgänglig i alla världsdelar. Eftersom det inte alltid blåser lika mycket behöver den ibland kompletteras med andra energikällor. Ett vindkraftverk ger inga utsläpp men de stora rotorbladen kan ställa till problem lokalt. Fåglar kan skadas när de kommer i närheten och störande ljud uppstår när de stora rotorbladen snurrar i vinden. När man bestämmer var ett vindkraftverk ska ligga tittar man på allt som kan bli påverkat, eller påverka, innan man bestämmer sig. 9

Vattenkraft På sätt och vis är det solen som driver även vattenkraften. Solens strålar värmer ytvattnet i hav och sjöar så att det avdunstar som vattenånga. När vattenångan stiger kyls den av och bildar moln som ger snö och regn. Vattenmassorna som forsar fram i älvar och åar på sin väg tillbaka mot hav och sjöar kan användas till att driva vattenkraftverk. Vattenkraften är förnybar och ger inga utsläpp till miljön. Däremot blir den lokala miljön, djur och växter påverkad när det byggs kraftverk, dammar och regleringsmagasin. I Sverige finns det ungefär 1 800 vattenkraftverk, både stora och små. Vattenkraft har använts för elproduktion i mer än 100 år och är fortfarande den viktigaste källan för förnyelsebar elproduktion. Tillsammans producerar vattenkraftverken ungefär 45 procent av elen vi använder i landet. I ett vattenmagasin lagras lägesenergi. En sjö kan ha energi lagrat genom att ligga högre beläget än sin omgivning. Denna energi omvandlas till rörelseenergi när man låter det strömma ner genom Huskvarnafallen, ett av de vattendrag som används för produktion av el genom vattenkraft. Foto: Christina Lindqvist. en vattenkraftsturbin. Turbinen kopplas till en generator och då kan rörelseenergin omvandlas till elektricitet. I norra Sverige finns gott om älvar där vattnets rörelseenergi kommer till användning. Direkt när det behövs mer elektricitet någonstans i Sverige släpps mer vatten ut från dammarna. Då tillverkas mer elektrisk energi i vattenkraftverken. Visste du att...... världens största vattenkraftverk finns i Kina? I Sverige finns det största vattenkraftverket i Harsprånget i Luleälven. Vattenkraftverket i Kina har en installerad effekt som är cirka 22 gånger större än det i Harsprånget. vattenkraften brukar ibland kallas det vita kolet, eftersom det betraktas som en ren energikälla jämfört med när elektricitet framställs genom att använda olja, kol och naturgas. svensken Christopher Polhem utvecklade ett sätt att ta vara på vattnets kraft med hjälp av ett slags vattenhjul, även kallat Polhemshjul, och en pistong som rör sig fram och tillbaka. (Se en film om hur det fungerar på https://sv.wikipedia.org/wiki/s%c3%b6rdalens_konsthjul) 10

Så här utvinns rörelseenergi I vatten och vindkraft omvandlar man rörelseenergi till elektricitet. Då man utvinner vattenkraft är det vatten som får driva en turbin. Vatten samlas i dammar och förs ner via en turbin som snurrar av vattnets kraft. Rörelseenergin blir el i en generator, som är kopplad till turbinen. Vattnets rörelse får turbinen (1) att snurra. Från turbinen leds rörelsen vidare till generatorn (2). I generatorn finns en kopparspole och magneter. I generatorn omvandlas vattnets rörelseenergi till elektrisk energi, el. I transformatorn (3) höjs spänningen och elen transporteras ut i ledningsnätet. I ett vindkraftverk snurrar vinden en propeller med stora rotorblad, som är kopplad till en generator. Vindens rörelseenergi blir el. Vinden får rotorbladen (1) att snurra. Rörelseenergin från vinden omvandlas i generatorn (2) till elektricitet. Genom transformatorn som höjer spänningen transporteras elektriciteten ut till kunderna. 1 Titta gärna på filmen Elektrisk ström som på ett enkelt sätt förklarar vad elektrisk ström är och hur man på olika sätt får fram elektrisk ström. I del 4 förklaras orden turbin och generator. www.sli.se 2 11

Detta är en bild på Huskvarnafallen i Huskvarna. Sjöarna som Huskvarnaån rinner mellan fungerar som magasin. Vid sjöarnas utlopp finns dammluckor som gör att vi kan välja om man vill släppa ut mycket eller lite vatten ur sjöarna. På så sätt kan vi spara energi under en tid, och släppa ut det senare, när det behövs mera el. Det är också viktigt att planera så att det ryms vatten i sjöarna när det regnar mycket. Annars kan det bli översvämning runt ån och sjöarna. Från Ebbesdammen leder en ståltub ner till kraftstationen, där vattnets rörelse alstrar el. I vanliga fall ser man därför ganska lite vatten i själva Huskvarnafallen. När det är Fallens dag i augusti varje år, så släpps lite mer vatten i fallet istället för att leda det genom tuben. Det vatten som kommer i vattenfallet blir det inte någon el av. Turbin och generator På bilden här nedanför ser du hur det ser ut inuti den vita lådan, själva turbinhuset, på de vindkraftverk som finns i Gränna. Där finns en turbin med en rotoraxel. När den snurrar drivs generatorn, precis som i vattenkraftstationen. Det är i generatorn elektrisk ström alstras. 12

Frågor att diskutera i skolan På vilket sätt förändrar vindkraft eller dammbyggen/ vattenkraft människors möjligheter till naturupplevelser? Finns det skillnader i hur ett energiföretag, en lärobok och en miljöorganisation beskriver för- och nackdelar med vindkraft? Använd olika webbsidor och jämför information. Hur blir det elektrisk ström när rotorbladen på ett vindkraftverk snurrar? Hur skulle du reagera om man ville bygga ett vindkraftverk i närheten av där du bor? Kan man utnyttja vågorna på Vättern för att få fram elektrisk ström? 13

! TESTA ETT EXPERIMENT Vem blir snurrigast? Uppgift: Ni ska göra tre vindsnurror. Diskutera fram hur ni vill forma de olika vingarna. Vilket sätt ni tror fungerar bäst och varför? Arbeta i grupp. Material: Papper, olika tjocklekar Penna Linjal Sax Blompinne Nål eller syl Ev. lim, tejp eller liknande. Fläkt Gör så här: 1. Börja med att klippa ut en kvadrat ur ett papper. Hitta mitten på pappret och gör ett litet hål. 2. Klipp, vik och forma sedan pappret på det sätt ni tror blir bäst för att fånga vinden. 3. Efter att ni format pappret enligt de sätt ni tror är bäst så sätter ni fast snurran längst ut på en blompinne med en nål. 4. Gör två vindsnurror till. Tänk på att vindsnurrorna ska se olika ut! 5. Håll snurran en bit ifrån fläkten, eller gå ut i vinden. Räkna hur många varv den snurrar per minut. 6. Vilken fungerar bäst? Varför? 14

! TESTA ETT EXPERIMENT Den trasiga vattenflaskan Du behöver: En petflaska Syl Vatten Tänk på att det kan bli blött, arbeta vid en diskbänk. Gör så här: 1. Gör fyra hål flaskan. Hålen ska vara på rad ovanför varandra. Var försiktigt med sylen, den är vass. 2. Fundera vad du tror händer när du fyller flaskan med vatten. 3. Fyll flaskan och se om det du trodde stämmer. testa att hålla flaskan lodrätt, vågrätt och lite snett. Förklaring: Det sprutar mest från hålet längst ner. Det hålet har mest vatten ovanför sig och eftersom vatten väger så trycker det på uppifrån. Det är därför människor förr satte vattenhjul vid vattenfall för att kunna utnyttja den naturliga fallhöjden, och få ut mer kraft. Idag samlar vi ofta vattnet i stora dammar för att kunna välja när energin ska produceras. 15

Kärnenergi I Sverige använder vi en del kärnkraft för att få tillräckligt mycket elektrisk energi till industrin och hushållen. I Sverige finns tre kärnkraftverk i drift som tillsammans har tio reaktorer; Forsmark, Ringhals och Oskarshamn. Titta på en karta var dessa ligger! Sant eller falskt vad tror du? 3 snabba Solen slår ihop atomkärnor medan kärnkraft delar atomkärnor. 2011 skadades ett japanskt kärnkraftverk allvarligt efter en tsunami som orsakades av en jordbävning. Att lagra resterna av bränslet Uran som använts i ett kärnkraftverk är riskfritt. Rätt svar: sant, sant, falskt. Så här utvinns el i kärnkraftverk Grundämnet uran bildades samtidigt som jorden bildades och har alltså inte fått sin energi från solen. På 1930-talet upptäcktes att massor av energi frigörs när urankärnor klyvs. Det kallas fission och är den teknik som används för att producera el i ett kärnkraftverk. När neutronen träffar atomkärnan med hög hastighet klyvs atomkärnan och värme bildas. Uran är mycket energirikt ett kilo uran ger 50 000 kwh el. Det räcker till att värma upp två villor i ett helt år! Innan bränslet används i en reaktor avger det mycket låg strålning och kan hanteras utan särskild skyddsutrustning. Efter att det har använts i reaktorn är det mycket radioaktivt och behöver lagras på ett säkert ställe i flera tusen år. 16

I reaktorn (1) Klyvs atomkärnorna, den kemiska energin omvandlas till värme. Värmen värmer vattnet (2) som omger reaktorn. Ånga bildas. Ångan som bildas får en turbin (3) att snurra, värmeenergi blir till rörelseenergi. I generatorn (4) omvandlas rörelsen till elektricitet. Det varma vattnet från reaktorn kyls (5) med hjälp av havsvatten. Vattnet i ett kärnkraftverk cirkulerar i ett slutet system. Frågor att diskutera i skolan. Varför är det bra/dåligt med kärnkraft? Varför tar man inte vara på värmen som bildas vid kylning? I Tyskland har man beslutat att lägga ner flera kärnkraftverk. Hur tror ni det påverkar andra länder? Blir det några koldioxidutsläpp? 17

Energi från förbränning 4 Sant eller falskt vad tror du? Hugger vi ner skog för att elda upp veden bör vi också plantera ny skog, eftersom det tar lång tid för träden att växa upp. Det går att köra bil från Jönköping till Gränna med hjälp av bananskal. snabba Biogas kallas de pruttar som besökare på bio släpper ut under tiden de ser en film. Biogas kan skapas av matrester med hjälp av mikroorganismer Olja ett fossilt bränsle Genom att elda olja eller fasta bränslen av olika slag t.ex kol, kan man utvinna energi. Kemisk energi som finns lagrad i bensin, diesel eller fordonsgas omvandlas exempelvis till rörelseenergi i motorn. Man kan också göra om bränslets energi till värme och el. Olja är ett fossilt bränsle. Under högt tryck och temperatur har växter och andra organismer, som innehåller kol, omvandlats till olja. Det är en process som tagit många miljontals år. Oljan finns djupt under markytan under både hav och land. I Sverige förädlas oljan till bensin, dieselolja och flygbränsle för transportsektorn. En del används för uppvärmning i t.ex. villapannor eller för att producera el och fjärrvärme till många samtidigt. Ett kilo olja innehåller ca 10 kwh energi. Olja innehåller många ämnen som är skadliga för miljön. När man förbränner den bildas koldioxid, svavel- och kväveföreningar som kommer ut i luften. Det är därför man försöker hitta alternativ till olja både som fordonsbränsle och för energiproduktion. Ett viktigt sådant alternativ är biobränsle. Rätt svar: sant, sant, falskt, sant Biobränsle Ordet bio kommer från grekiskans bi os som betyder liv. Biobränsle betyder således levande bränsle. Det kan till exempel vara ved, bark, sågspån eller pellets. Biobränsle är förnybart, och därför ett bättre alternativ än olja. Eftersom växterna lagrar solens energi när de växer, kan vi utvinna den energin genom att elda biobränslen. Det bildas koldioxid då också, men den koldioxiden har ju tagits upp ur luften när växten levde. Det blir alltså inte mer koldioxid i luften. Det går att värma sitt eget hus med biobränslen i en vedkamin eller pelletspanna, men ofta används biobränslen även i stora anläggningar. Då kan man göra både fjärrvärme och el i ett kraftvärmeverk. På Torsvik utanför Jönköping finns det ett kraftvärmeverk som använder biobränsle för att göra el och värme. Det finns två värmeverk på Torsvik, ett som eldas med avfall och ett som eldas med biobränsle. 18

Avfall Ett vanligt bränsle för kraftvärmeverk är avfall, det vill säga sopor från hushåll och industrin. En stor del av det är förnybart biobränsle eftersom avfallet innehåller papper, trä med mera. En del är fossilt bränsle i form av exempelvis plast. Du som bor i Jönköping har säkert åkt förbi Torsvik, där våra sopor omvandlas till el och värme. Det finns även ett kraftvärmeverk som eldas med biobränsle. Ungefär hälften av fjärrvärmen i Jönköping kommer från eldning av avfall. En fördel med att elda i stora gemensamma anläggningar är att man kan göra kraftvärme, det vill säga värme och el samtidigt. Det gör man på Torsvik genom att använda en ångpanna: 2 3 1 4 När avfallet eldas i pannan (1) bildas varm rök. Värmen tas upp av vatten som finns i rör inne i pannan och vattnet i rören kokar till ånga. Ångan driver runt en turbin (2) och i generatorn (3) omvandlas rörelsen till elektricitet. I nästa steg, kondensorn (4), kyls ångan med fjärrvärmevatten. Ångan återgår till vatten och går tillbaka in i pannan. Fjärrvärmevattnet värms upp och kan pumpas ut till kunderna. 19

Mer om avfall och energi i Jönköping Som tur är förknippas sopor inte längre bara med att vår miljö skräpas ner. Vi kan använda soporna för att få fram värme och el. Matavfall blir till biogas och biogödsel. Biogasen driver bilar och biogödseln används i jordbruk. Rätt sak på rätt plats Avfallssortering har en hel del med energi att göra, det innebär också att saker hamnar där de gör minst skada och mest nytta Allra viktigast är att inte lägga farligt avfall i soporna. Farligt avfall kan till exempel vara batterier och elektriska apparater som kan ställa till det ordentligt både vid förbränning och vid biologisk behandling. Allt farligt avfall ska lämnas på sortergården! Nästa steg är att sortera bort metall, den kan ju varken brinna eller behandlas biologiskt. En metall som aluminium ställer till stora problem i kraftvärmeverket eftersom det smälter och kladdar fast. Det är mycket bättre att återvinna värmeljusbehållare, folie med mera genom att sortera det som metallförpackningar. Även tidningar och pappers-, plast- och glasförpackningar har egna insamlingssystem för återvinning, där de blir till nya förpackningar. Vi är duktiga på återvinning i Sverige. Till sist har du bara det kvar som kan delas på brännbart avfall och matavfall. Här i Jönköping lägger vi matavfallet i bruna papperspåsar. Nu pågår införandet av sorteringssystemet Fastighetsnära insamling av förpackningar (FNI) i Jönköpings kommun. Systemet innebär att du hemma källsorterar ditt hushållsavfall direkt i avfallskärlen på den egna tomten eller i soprummet. Du kan på ett enkelt sätt sortera förpackningar, tidningar och matavfall direkt i soptunnan. Även batterier och lampor sorteras i en egen box. Sopbilarna som hämtar vårt avfall ser till att de olika sopsorterna hålls isär. Matavfallet och det brännbara avfallet körs till Torsvik. Där bränns det brännbara avfallet för att skapa värme och el och matavfallet blir biogas. Det andra sorterade materialet återvinns och blir till nya produkter. Titta gärna på filmerna om Kjell Sortering! http://kjell.jonkopingenergi.se/ De nya avfallstunnorna är uppdelade i olika fack där du lätt sorterar ditt skräp. Matavfall blir energi och gödning Avfall och energi hänger alltså nära ihop numera, eftersom man på olika sätt ofta utnyttjar energin i avfallet. Så här får man fram biogas och biogödsel ur matavfall: 20

Förbehandling Biogas Rötning Biogödsel Flödesschema för den biologiska matavfallsbehandlingen i Jönköping. Första steget, förbehandlingen, innebär att avfallet mals ner och hettas upp, för att bli lätt att behandla biologiskt. Dessutom försvinner oönskade bakterier. Sedan körs materialet, som nu är en tjock gröt, med tankbil till en rötkammare vid avloppsreningsverket på Simsholmen. I rötkammaren sker själva rötningen när matavfallet bryts ner av bakterier. Det kan jämföras med vad som sker i din egen mage Vid nedbrytningen bildas gasen metan (CH 4 ) som är detsamma som biogas. Det kan användas istället för bensin. I Jönköping finns en hel del biogasbilar och många bussar, sopbilar och andra transportbilar som körs på biogas. Det som sedan är kvar av matavfallet kallas biogödsel. Det innehåller en hel del näringsämnen och annat nyttigt. Genom att använda lokalt utvunnet biogödsel i jordbruket så slipper vi använda konstgödsel som ofta framställs långt bort och faktiskt är en ändlig resurs. 21

Så här värmer vi våra bostäder De vanligaste sätten att värma upp hus i Sverige är med värmepump (berg-, jord- eller luftvärme), med en egen el-, olje- eller biobränslepanna eller med fjärrvärme. Vilka alternativ som finns beror en del på hur och var du bor. Exempelvis finns fjärrvärme bara i tätorter, eftersom den kräver ett ledningsnät. En värmepump tar tillvara energi från luften (luftvärmepump) eller marken (jord- eller bergvärme). En värmepump behöver el för att fungera. Ungefär en tredjedel av den energi du behöver för att värma huset, tillför du som el, resten av energin utvinns ur luften eller marken. Fjärrvärme finns på många håll i landet och går ut på att många hushåll värms av varmvatten från en eller flera stora värmeverk. Värmen kan göras av till exempel biobränsle, avfall eller så kan den vara överskottsvärme från exempelvis ett pappersbruk. Man kan alltså ta vara på många värmeflöden som annars skulle gå till spillo. Fjärrvärme är därför ett resurssnålt uppvärmningsalternativ. Fjärrvärmevattnet pumpas ut i ett ledningsnät, och lämnar av sin värme i en fjärrvärmeväxlare i varje hus. Sedan går det tillbaka till värmeverket för att värmas upp igen. Hos kunden värmer fjärrvärmen upp både vatten till elementen och varmvattnet i kranen. Röd färg betyder varmvatten. Blå färg betyder kallare, använt vatten. Vattnet går runt i ett slutet system. Att diskutera i skolan, är det här smart? Det är för varmt inne, vi öppnar frysen och låter dörren stå öppen en timme. Jag tinar de frusna bullarna till fikat i kylskåpet. Hitta på egna smarta diskussionsämnen! Ta reda på! Fråga hemma! Vilket bränsle använder ni till er bil, om ni har någon? Hur värms er bostad upp? 22

Elektrisk energi I detta avsnitt tar vi upp en del om hur den elektriska energin kommer till dig. Vi berättar också hur vi använder elenergi i vår vardag, t.ex. el och batterier till belysning, hushållsmaskiner, apparater etc. 4 snabba Sant eller falskt vad tror du? Det är sättet att framställa el på som påverkar miljön, inte elektriciteten i sig. El kan flyttas många mil från där den tillverkas tills det att vi använder den. Elektricitet är egentligen plusladdningar som rör sig. Världens största batteri är större än en fotbollsplan och har tillverkats av ett svenskägt företag. Rätt svar: sant, sant, falskt, sant Elnätet tar elen hem till dig Elektrisk energi kan tillverkas på en plats och användas senare på en helt annan plats. Elen transporteras i ledningar runt om i Sverige. Numera går de allra flesta elledningar i marken, så man ser dem inte. På så sätt är de mindre känsliga för till exempel stormar. Sådana oväder drabbar inte elnätet lika hårt numera. Sverige är indelat i ett antal elnätområden. I Jönköping är det Jönköping Energi som har hand om elnätet. I till exempel Bankeryd är det energibolaget Vattenfall. Man kan inte välja vilket elnät man vill tillhöra - det beror helt på var man bor. Däremot kan man välja från vilket företag man köper sin el. De olika elhandelsföretagen får nämligen sälja el i varandras elnät. Därför kan du köpa el från Jönköping Energi även om du inte bor i Jönköping! Man handlar med el på en marknad, där elproducenter och elhandlare agerar. Om det är ont om el för att till exempel flera kärnkraftverk har driftproblem, blir elen på den här marknaden dyrare. Om det snöar eller regnar mindre än vanligt, blir det ont om vatten i vattenmagasinen, vilket också får priset att stiga. Det blir mer konkurrens om elen. 23

Belysning Thomas Edisons uppfinning glödlampan var i cirka hundra år det vanligaste sättet att lysa upp i hemmen. Den har nu spelat ut sin roll och är inte längre tillåten att sälja i Sverige på grund av sin höga energiförbrukning. I Sverige beräknas förbudet mot glödlampor att spara tio procent av den el som används i hushållen. Lågenergilampan heter egentligen lysrörslampa och kan beskrivas som ett tunt lysrör som vikts ihop flera gånger. Lågenergilampor kan ersätta matta glödlampor, men inte glödlampor där det verkligen krävs en klar lampa. Lågenergilamporna behöver inte bytas lika ofta som glödlamporna. Alla lågenergilampor innehåller en liten mängd kvicksilver. Tänk på att slänga lågenergilampor på sortergården som elavfall. Om en lågenergilampa går sönder hemma behöver rummet vädras ut ordentligt. Du bör använda handskar när du samlar upp materialet och lägga alltsammans i en burk med lock. Använd inte dammsugare utan torka upp med en trasa och släng trasan i samma burk som den trasiga lampan. Märk burken med: innehåller kvicksilver och lämna till miljöåtervinningen. LED-belysning, lysdioder, ger ungefär samma energibesparingar som lågenergilampor men utan miljöfarliga ämnen. LED är en förkortning av Light Emitting Diode. De har tio gånger längre livslängd än lågenergilamporna, vilket är en anledning till att de används i bland annat trafiksignaler. LED-lampor är ofta dyrare i inköp än lågenergilampor. LED-ljuset är riktat och passar bra som punktbelysning. Halogenlampor drar ström även när de är släckta. Eftersom halogenlampor kräver lägre spänning behöver de transformatorer. Transformatorn, den lilla lådan som sitter på sladden eller stickproppen, drar ström även om lampan är släckt. Dra ut kontakten när du släcker lampan eller koppla en timer eller ett grenuttag med strömbrytare till vägguttaget. 24

Batterier Ett batteri lagrar energi i form av kemisk energi. De kan se ut på många olika sätt. Det första batteriet uppfanns av italienaren Alessandro Volta år 1798. Mängder av föremål hemma hos dig kräver batterier för att fungera. Har du tänkt på att de ser olika ut i storlek och form? Världens största batteri finns i Alaska, USA. Det är större än en fotbollsplan och tillverkades av ett svenskt/schweiziskt företag som heter ABB. Hur fungerar ett batteri? Alla batterier har två olika ändar, eller poler som de kallas. Det finns en minuspol och en pluspol. Om du tittar på ett batteri hittar du ofta dessa tecken utanpå. Mellan de båda polerna finns en spänningsskillnad, eftersom de har olika många elektroner. Spänning mäts i Volt (V). Om batteriet kopplas in i en krets kan elektroner vid minuspolen ta sig genom kretsen till pluspolen för att utjämna skillnaden i spänning. När spänningsskillnaden är för låg kan vi inte använda batteriet. Vissa batterier, t.ex i mobiltelefoner och datorer, är uppladdningsbara. Ett uppladdningsbart batteri kallas för ackumulator. Bränsleceller fungerar ungefär som ett batteri som inte behöver laddas med el. Det drivs av vätgas samt av syre från luften. Elektricitet från bränsleceller kan användas till att driva fordons elmotorer. Utveckling av bilar med bränsleceller pågår och har bilar har redan börjat säljas. På bilden ser du en Toyota Mirai som tankas med vätgas. Väte är vårt minsta grundämne men också universums vanligaste och det kan ge lösningen på ett av mänsklighetens stora problem, nämligen utsläppen från den ständigt ökande trafiken. För när väte och syre reagerar med varandra utvecklas stora mängder energi och slutprodukten är bara vanligt rent vatten! Lite kemi! vätgas + syrgas vatten + energi 2 H 2 + O 2 2 H 2 O + energi 25

! TESTA ETT EXPERIMENT Elektrisk trolldeg Sladdar och glödlampor i all ära här kan ni pröva att undersöka elektriska kretsar med hjälp av trolldeg, modellera och lysdioder För instruktioner och förklaringar följ länken: Elektrisk trolldeg Material: Trolldeg Modellera Lydioder (5 eller 10 mm i storlek) AA-batterier med batterihållare, minst två per grupp Recept på elektrisk trolldeg: 1. Seriekoppling och sluten krets Om du sätter fler lysdioder i serie kommer de att lysa svagare eftersom resistansen dvs motståndet i kretsen har blivit större då går det mindre ström. Lamporna i en julljusstake eller en julgransslinga är 3 msk vinsyra (finns i kryddhyllan) 1 msk matolja ev. karamellfärg seriekopplade - skruvar man ur en slocknar Värm på medeltemperatur så att smeten tjocknar till en klump. alla. Ström kan inte passera om man inte har en sluten krets - alltså från batteriet, genom något, och tillbaka till batteriet. Om du tar loss en av dioderna Förvara den i en påse om du vill spara den till en annan dag. så slocknar de andra eftersom kretsen inte är sluten längre, dvs ingen ström passerar. 2. Parallellkoppling Dioderna lyser lika starkt även om du sätter i fler det tyder på att strömmen genom en viss diod inte ändras även om vi sätter i fler dioder. Strömmen kan gå från batteriet, genom en diod, och tillbaka till batteriet utan att behöva passera mer än en diod. Detta skiljer sig från seriekopplingen där vi tvingade strömmen att passera flera dioder, alla med sitt elektriska motstånd. Lampor och andra elektriska apparater i hemmet är parallellkopplade - skruvar man ur en lampa eller stänger av en apparat så fungerar de andra fortfarande. 3. Kortslutning/Ström tar lättaste vägen Ström tar lättaste vägen, vilket betyder att mer ström går den väg där det elektriska motståndet (resistansen) är minst. Om du för ihop trolldegskorvarna/klumparna eller lägger en tredje klump i kontakt med de två andra (antingen i en parallellkoppling eller seriekoppling), så ger du strömmen en alternativ väg att gå, som innebär att den inte behöver passera lysdioden. 1 dl vatten 1,5 dl vetemjöl 0,25 dl salt Blanda allt i en kastrull - vill du färga degen häll i lite karamellfärg. Låt klumpen svalna något innan ni knådar den tills den blir sval. 26

! TESTA ETT EXPERIMENT PET flaska som termos, funkar det? Uppgift: Ni ska isolera PET-flaskor på olika sätt för att ta reda på vilket isoleringsmaterial som håller värmen bäst. Arbeta i grupp (3-4st). Ni behöver: 4 små PET-flaskor 1 termometer Vattenkokare Vatten Klocka eller tidtagarur Tejp eller gummiband Olikfärgade tyger, papper, aluminiumfolie, plast, skumplast eller något annat isoleringsmaterial. Gör så här: 1. Sätt nummer 1-4 på PET-flaskorna. 2. Bestäm i gruppen hur ni ska isolera PET-flaskorna. Isolera dem på olika sätt! 3. Klä PET-flaskorna efter era idéer. Anteckna isoleringsmaterial i tabellen. 4. Koka vatten i vattenkokaren och fyll era termosar. OBS! Varmt - arbeta med försiktighet! 5. Mät temperaturen i alla termosar. Skriv upp resultatet i tabellen. 6. Vänta i 30 min, ta tiden med klocka eller tidtagarur. 7. Efter 30 min avläser ni temperaturen och noterar i tabellen. 8. Räkna ut temperaturskillnaden (Temp från början Temp efter 30 min= tempskillnad i C) 9. Vad fungerade bäst? Diskutera i gruppen. 10. Jämför ert resultat med andra grupper. Flaska Isoleringsmaterial Temperatur från början Temperatur efter 30 min. Temperaturskillnad C 1 2 3 4 27

Förklaring: Isolering med mycket luft i bevarar värmen bäst, luften leder värmen dåligt och värmen stannar därför kvar i termosflaskan. Tänk efter hur dina vinterkläder ser ut! Vit eller blank isolering håller också värmen bra. Värmen reflekteras (studsar tillbaka) in i flaskan av det vita eller blanka. Om du tittar i en termos får du se hur blank den är inuti. Mörka isolering absorberar (suger åt sig) värmen från vattnet och kyler vattnet ganska snabbt. Snabbast kyls vattnet om man använder blöt isolering på flaskan. Vatten leder värme bättre än luft och dessutom tar det energi från det varma i flaskan när vattnet i den blöta isoleringen avdunstar. Tänk på hur det känns att ha på sig en blöt tröja! Att arbeta vidare med! Titta gärna på hur isoleringen i ett hus ser ut, fluffigt material som håller värmen inne. Utveckla genom att diskutera hur vi behåller kyla, använd till exempel en snöboll och låt den smälta inomhus. Snö kan också isolera. En del djur lever under snötäcket på vintern. Hur vi klär oss en varm sommardag? 28

Räkna med energi! I detta avsnitt får du lära dig mer om vad det kostar att använda elektrisk energi. Testa gärna att räkna ut några kluriga uppgifter tillsammans. Vilken information finns på en elräkning? Du kan börja med en hemuppgift hemma hos dig och din familj. Fråga gärna någon vuxen om personen kan visa dig var säkringsskåpet finns hemma hos er. 3 snabba Sant eller falskt vad tror du? 200 g chips innehåller samma mängd energi som krävs för att värma upp 10 liter nollgradigt vatten till kokpunkten, +100grader Celsius. I Europa används ca 6 ggr mer energi per invånare än i Afrika. Det behövs minst 4 jordklot till att försörja hela jordens befolkning om alla skulle leva som vi svenskar gör idag. Rätt svar: sant, sant, sant Energi och effekt hänger ihop Grundenheten för energi är Joule och förkortas J. 1 Joule motsvarar en ganska liten energimängd, en sockerbit innehåller ca 50 J. När det gäller mat mäter man ibland energiinnehållet i kalorier (cal). Elektrisk energi mäts oftast i kilowattimmar (kwh), som är en betydligt större energimängd. Effekt är den energi som går åt under en viss tid. Effekten mäts i Joule per sekund (J/s) men en vanligare enhet är Watt (W). 1 W = 1 J/s. Eftersom Joule/s är en så liten enhet så mäter man oftast effekten i kilowatt (kw = 1000W). Multiplicerar du effekten i kilowatt (kw) med hur länge till exempel en lampa är tänd i timmar (h) får du fram förbrukningen av energi i kilowattimmar (kwh). 1 kilowattimme motsvarar den kemiska energin i en deciliter olja eller ett halvt kilo färsk björkved. 10 kwh Energimängd = effekt * tid 10 kwh motsvaras av 1 liter olja eller 5 kg ved. 29

Hur energirik är maten du äter? I mat mäts energi fortfarande i kalorier (cal). 1 kalori är detsamma som 4,19 Joule. 1 kalori är den energimängd som behövs för att värma 1 gram vatten 1 grad. Energiförbrukningen för ett barn är ungefär 8400-9800 kj (tusen joule) eller 2000-2300 kcal (tusen kalorier) per dag. Det är viktigt att vi får i oss energi från olika sorters mat. Socker och fett ger mycket energi men inte så mycket näring som kroppen behöver. Får vi i oss för mycket energi omvandlas det till fett som lagras i kroppen. Läs gärna på förpackningar och jämför hur många kalorier du får i dig av en påse chips och en läsk istället för en tallrik flingor med mjölk. Vad kostar det att använda en dator? På all elutrustning anges effekten i watt eller kilowatt (1 000 watt). Multiplicerar du effekten (i kilowatt) med hur länge datorn används (i timmar) får du fram förbrukningen av energi i kilowattimmar. För enkelhetens skull räknar vi med att 1kWh kostar 1 kr. Exempel: Din laptop drar ca 80 watt. En kilowattimme kostar 1 kr. Vad kostar det att använda datorn i en timme? 80/1 000 x 1kr = 0,08kr = 8 öre Svar: 8 öre Hur länge räcker en krona? Vill du veta hur länge du kan använda datorn för en krona dividerar du en kilowattimme (1 000 Wh) med 80 W. Exempel: 1000/80 = 12,5 timmar. Svar: För en krona kan du använda datorn i 12,5 timmar. Tips! Det går att spara pengar genom att sänka sin elförbrukning. Duscha några minuter kortare eller lite svalare, undvik standby-läge på elektriska apparater, stäng av det som inte används för tillfället som TV eller dator, dra ur laddaren till mobilen eller eltandborsten osv. Kom på fler sätt ni kan spara el på! Vill du kanske få lite högre månadspeng? Se till att ni sänker temperaturen hemma lite grand. Om ni sänker från 22 C till 21 C så kan din familj spara 500 kronor på ett år om ni värmer huset med el. En grad svalare märks inte och det går ju att ha en extra tröja på sig när man till exempel sitter still och gör läxorna. 30