Projektarbeten på kursen i Fysik för C & D



Relevanta dokument
Projektarbeten på kursen i Fysik för C & D

Projektarbeten på kursen i Fysik för C & D

Biobränsle. Biogas. Effekt. Elektricitet. Energi

C apensis Förlag AB. 4. Energi. Naturkunskap 1b. Energi. 1. Ett hållbart samhälle 2. Planeten Jorden 3. Ekosystem

Bergvärme. Biobränsle. Biogas. Biomassa. Effekt. X är värmen i berggrundens grundvatten. med hjälp av värmepump.

Biobränsle. Biogas. Biomassa. Effekt. Elektricitet

2-1: Energiproduktion och energidistribution Inledning

Studiebesök årskurs 6 Kraftvärmeverket

Förnybara energikällor:

Biobränsle. Effekt. Elektricitet. Energi. Energianvändning

Vecka 49. Förklara vad energi är. Några olika energiformer. Hur energi kan omvandlas. Veta vad energiprincipen innebär

Energikällor Underlag till debatt

Bilaga till prospekt. Ekoenhets klimatpåverkan

ENERGIKÄLLOR FÖR- OCH NACKDELAR

Indikatornamn/-rubrik

Innovate.on. Koldioxid. Koldioxidavskiljning och lagring av koldioxid de fossila bränslenas framtid

Fysik: Energikällor och kraftverk

Är luftkvalitén i Lund bättre än i Teckomatorp?

Energi VT av 6. Syfte: Kopplingar till läroplan. Lerum. Energi kan varken förstöras eller nyskapas, utan bara omvandlas mellan olika former.

Vilket av våra vanliga bilbränslen är mest miljövänligt? Klass 9c

Atmosfär. Ekosystem. Extremväder. Fossil energi. Fotosyntes

Grundläggande energibegrepp

Koldioxid Vattenånga Metan Dikväveoxid (lustgas) Ozon Freoner. Växthusgaser

Man har mycket kläder på sig inomhus för att hålla värmen. Kläderna har man oftast tillverkat själv av ylle, linne & skinn (naturmaterial).

Vattenkraft, vågkraft och tidvattenkraft

Europas framtida energimarknad. Mikael Odenberger och Maria Grahn Energi och Miljö, Chalmers

VÅR ENERGIFÖRSÖRJNING EN VÄRLDSBILD

Vi föreslår istället ett nytt koncept som man kan kombinera med dagens system så att övergången från gårdagen till morgondagen inte blir så radikal.

ETE331 Framtidens miljöteknik

7 konkreta effektmål i Västerås stads energiplan

Transportsektorn - Sveriges framtida utmaning

Växthuseffekten ger extremt väder i Göteborg Dina val gör skillnad

Status och Potential för klimatsmart energiförsörjning

Energibalans för kroppen, jorden och samhället

Klimatsmart på jobbet Faktaavsnitt Så fungerar klimatet Reviderad

Handledning för pedagoger. Fem program om energi och hållbar utveckling á 10 minuter för skolår 4 6.

Förbränning. En kort introduktion Christian Brackmann

Skolan. Lektion Tankar om energi. 1. Hitta energin

Klimatpolicy Laxå kommun

Förbränning. En kort introduktion Christian Brackmann

Hållbar utveckling Vad betyder detta?

Kort historia På ITV s hemsida berättar de om hur ITV var först i Sverige så började man att använda geotermisk energi i början av 70-talet i form av

Biobränsle. Biogas. Cirkulär ekonomi. Corporate Social Responsibility (CSR) Cradle to cradle (C2C)

*PRIO Geografi 9 Lärarstöd kommer under hösten att läggas upp och kunna nås via hemsidan tillsammans med de övriga lärarstöden som nu finns där.

Ekologi. Samspelet mellan organismerna och den omgivande miljön

Klimatförändringar Omställning Sigtuna/SNF Sigtuna Svante Bodin. Sustainable Climate Policies

Presentation av Förbränningsfysik

VÄXTHUSEFFEKT OCH GLOBAL UPPVÄRMNING DEN GLOBALA UPPVÄRMNINGEN - NÅGOT SOM BERÖR ALLA MÄNNISKOR PÅ JORDEN

Har flyget en framtid. Robert Brandt Maykel Youssef Hassan Khatoun Neama Paul Artinian

Miljöredovisning 2014

Vill du bli ett energigeni? Lärarhandledning

En utveckling av samhället som tillgodoser dagens behov, utan att äventyra kommande generationers möjligheter att tillgodose sina.

Vad är energi? Förmåga att utföra arbete.

Åtgärdsworkshop Valdemarsvik. Hur kan kommunen bidra till att skapa ett hållbart energisystem 2020? Hemläxa och bakgrundsmaterial

ETE331 Framtidens miljöteknik

Projektarbeten på kursen i Fysik för C & D

Energigas en klimatsmart story

Uppgift: 1 På spaning i hemmet.

Presenterar Snabbladdningsbara elbussar för hållbara städer. Presentation av: Pär Jonsson, Marknadsansvarig, Hybricon AB

a sorters energ i ' ~~----~~~ Solen är vår energikälla

Miljöfysik. Föreläsning 1. Information om kursen Miljöfysik Viktiga termodynamiska kvantiteter Jordens energibudget

Volontärutbildning. Modul 1: Introduktion / Motivation

Så ska vi bli fossilfria inom en generation

Min bok om hållbar utveckling

RAGN-SELLS KLIMATREDOVISNING 2014

Fossiloberoende fordonsflotta blir svårt och kostsamt att nå, trots kraftigt höjda skatter och omfattande teknikutveckling

ENERGITEKNIK. Ämnets syfte. Kurser i ämnet

ENERGITEKNIK. Ämnets syfte

Korroterm AB. Översiktlig studie av miljöpåverkan vid jämförelse mellan att byta ut eller renovera en belysningsstolpe. Envima AB.

Behövs en omfattande vindkraftsutbyggnad i Sverige? Harry Frank. IVA och KVA. Harry Frank KVA maj /10/2014

Jordvärme, Bergvärme & värmepumpsprincipen. Maja Andersson EE1B El & Energiprogrammet Kaplanskolan Skellefteå

ENERGIPLAN FÖR MORA KOMMUN med klimatstrategi Del B Fakta- och underlagsdel

Klimat- och miljöpolitik som gör skillnad på riktigt

Energisituation idag. Produktion och användning

Förslag till Färdplan för ett fossilbränslefritt Stockholm 2050.

Hållbara inköp av fordon, Härnösand 2 december 2009

ETE310 Miljö och Fysik

PRODUKTION AV ENERGIEFFEKTIVA BYGGNADER PROCESSBESKRIVNING BILAGA 3 FÖRSLAG TILL UTBILDNINGSPLAN

Miljöfysik. Föreläsning 1. Information om kursen Miljöfysik Viktiga termodynamiska storheter Jordens energibudget

UPPDRAG: ENERGI OCH TRANSPORTER

UR-val svenska som andraspråk

Lägg Storhet och symbol korten i ordning (de blå korten)

Utbildningspaket Konsumtion

Checklistor och exempeltexter. Naturvetenskapens texttyper

Växthuseffekten och klimatförändringar

Om klimat, miljö och energi

Energimyndigheten.

Uppgift Hållbar Utveckling. Naturbruksgymnasiet NV-inriktning.

Klimatsmartare bilar och bränslen ett försök att bringa reda bland möjligheter och begränsningar med olika bränslen och fordonstekniker.

ETE310 Miljö och Fysik

Färdplan för ett fossilbränslefritt Stockholm 2050

Det är skillnad på. värme och värme. Välj värme märkt Bra Miljöval

PowerPoint-presentation med manus för Tema 3 energi TEMA 3 ENERGI

Energiomställning utifrån klimathotet

Projektarbete MTM456 Energiteknik

Atmosfär. Cirkulär ekonomi. Delningsekonomi. Albedo. Corporate Social Responsibility (CSR)

Naturens gränser och vår framtid. Har naturen gränser? Är de i så fall oföränderliga? Har den kanske gränser för hur mycket misshandel den kan stå ut

Växthuseffekten ger extremt väder i Göteborg Dina val gör skillnad

Klimatscenarier för Sverige beräkningar från SMHI

Svar: Extra många frågor Energi

Transkript:

Projektarbeten på kursen i Fysik för C & D Målsättning: Projekten syftar till teoretisk- och i vissa fall experimentell fördjupning inom områdena termodynamik, klimatfysik och förbränning, med en tydlig koppling till hållbar utveckling. Projekten ger övning i att söka och tillgodogöra sig information från olika källor, bl.a. vetenskapliga artiklar, samt i skriftlig och muntlig framställning. Litteratur: Varierar från projekt till projekt. Generellt: Läroboken i termodynamik (G. Jönsson, Fysik i vätskor och gaser, Teach Support, 2010), föreläsningsanteckningar, utdelat material samt vetenskapliga artiklar. 1

Projekt inriktade mot termodynamik 2 1-2. Tillämpningar med värmepump Undersökning av olika typer av värmepumpsystem. Jämförelse med koldioxidutsläpp från vanlig värmepanna och direktverkande el. Jämförelse mellan olika system. Undersök miljökonsekvenser och värdera produkter på marknaden 3. Växthusgaser Vilka gaser i atmosfären är växthusgaser och varför? Teori: Molekylers olika energiformer och absorption av strålning. Litteraturstudium av växthuseffekten generellt. 4. Solfångare för uppvärmning Teoretiskt studium av solfångare och beräkning av deras effektivitet. Teori: svartkroppsstrålning och selektiva filter Användande av väderdata 5-6. Elenergi från solen 1 Genom att använda solceller kan energin i solstrålning omvandlas till elektrisk energi. Teori: Hur fungerar en solcell. Ta reda på hur de anläggningar som finns fungerar. 7, 8.Elenergi från solen 2 Genom att låta solenergi värma en Stirlingmotor eller en ånggenerator och denna i sin tur driver en elgenerator kan man omvandla solenergi till elektrisk energi. Teori: Absorption med hjälp av selektiva filter. Var skulle en sådan anläggning lämpligen placeras? Beskrivning av fungerande anläggning 9. Hybridbilen Analys av energianvändning i en hybridbil. Samverkan mellan en dieselmotor, elmotor/generator, batterier och kondensatorer Teori: optimering av energiflöden Koldioxidutsläpp, jämförelse med olika framdrivningssätt 10, 11. Elbilen och elbussar Ett fordon som drivs av lagrad elenergi. Analys av hela systemet elproduktion, distribution och lagring av elenergi i bilen samt miljökonsekvenser. Teori: elmotorer, batterier och kondensatorer. Undersökning av nuvarande marknad och framtidsutsikter 12, 13. Lagring av elenergi För att kunna utnyttja elektrisk energi som genererats från t ex solen är det viktigt att kunna lagra energi. Mekanisk lagring, t ex vattenmagasin eller svänghjul Tillämpningar i drift och på planeringsstadiet Har du frågor om projekten inom termodynamik? Mejla eller ring Gunnar Ohlén: gunnar.ohlen@matfys.lth.se, 073-2222 606

Projekt inriktade mot förbränning Bränslen: Hur löser vi det globala energibehovet på ett hållbart sätt i framtiden? Det behövs intensiv forskning och utveckling inom detta område, samtidigt som nuvarande system måste effektiviseras och göras mer miljövänliga. Fossilbränslen är en ändlig resurs, och med tiden kommer reserverna att bli av sämre kvalitet och dyrare att utvinna. Vilket är framtidens bränsle: etanol, vätgas, eller något annat? 1. Omställning till biobränslen - Omställning från fossilbränslen till biobränslen är viktig för mänskligheten. Vilka drivkrafter finns? På vilken tidsskala måste det ske? Vilka möjligheter och problem finns i denna omställningsprocess? Mentor: Sven-Inge Möller 2. Biobränslen - Etanol har slagit igenom som miljövänligt bränsle. Är det ett miljövänligt bränsle? Vilka möjligheter och problem finns med etanol? Finns det andra biobränslen, t.ex. metanol, som är bättre alternativ? Olika tillämpningar ställer olika krav på bränslet. Vilka möjligheter och begränsningar finns det vad gäller biobränsle för exempelvis lätta transporter, tunga transporter, flyg och sjöfart m.m.? Mentor: Sven-Inge Möller 3. Vätgasförbränning - Vätgas är på de flesta håll i världen inte en naturresurs och kan därför inte ses som energikälla, men väl som energibärare. På Island är vätgas dock en naturresurs som kan tas upp ur berggrunden på vissa ställen. Förklara skillnaden mellan begreppen energikälla och energibärare! Vilka miljöbelastningar kan tänkas uppstå som resultat av att vätgas används som energikälla eller energibärare? Kan förbränningsprocessen i sig leda till påverkan på lokalt och/eller globalt klimat? Kan vätgasförbränning överhuvudtaget ses som ett bra alternativ, när hänsyn tas till praktiska svårigheter och miljökonsekvenser? Fordon: Även om bensin- och dieselmotorer i sina grundkonstruktioner har varit relativt oförändrade sen mer än 100 år, har motorutvecklingen varit intensiv de senaste decennierna, mycket tack vare förbättrade experimentella metoder och teoretiska modeller som resulterat i förbättrad kunskap om bl.a. strömning och förbränningskemi. Strängare lagstiftning gällande utsläpp har lett till både renare avgaser och effektivare motorer. 4. Dieselmotor kontra bensinmotor - Är en dieselmotor eller en bensinmotor att föredra? Jämför dem ur olika aspekter såsom energieffektivitet och klimatpåverkan. Mentor: Christian Brackmann 5. Alternativa motorkoncept - Det finns alternativa motorkoncept, t.ex. HCCI (Homogeneous Charge Compression Ignition) eller PPC (Partially Premixed Combustion), som är baserade både på bensin- och dieselmotorn. Hur fungerar sådana motorer? Vilka för- och nackdelar har dessa motorkoncept? Mentor: Christian Brackmann Utsläpp: Förbränningsprocesser står idag för minst 85% världens energibehov. Även om den procentuella andelen beräknas minska kraftigt så kommer den globala användningen av förbränningsprocesser att öka under flera decennier framöver. Därför är minskning av utsläpp från förbränning av stor betydelse. 6. Reduktion av NO x utsläpp - Vid förbränning bildas kväveoxiderna NO och NO 2, vanligen kallade NO x, från kväve i bränslet och vid höga temperaturer genom att luftens kväve reagerar. NO x har negativa effekter på luftkvaliteten och ingår bland annat i processen då skadlig marknära ozon bildas. Hur gör man för att minska NO x utsläppen från fordon och industri? Har de NO x begränsande åtgärderna några negativa konsekvenser? 3

7. Koldioxidavskiljning och lagring - Ett möjligt sätt att hantera de fossila bränslenas koldioxidutsläpp är att samla in gasen och återföra den till berggrunden. Användandet av denna teknik är av intresse för producenter av fossila bränslen och det har därför lagts stora resurser de senaste åren på forskning och storskaliga försök. De tekniska utmaningarna rör bland annat att samla in och koncentrera gasen, transportera den till lagringsplatsen, samt själva processen att återföra den till berggrunden. Hur fungerar de här processerna? Kan CCS göras energieffektivt och miljövänligt? Vilka problem finns? Har du frågor om projekten inom förbränning? Mejla eller ring Christian Brackmann: christian.brackmann@forbrf.lth.se, 046-222 49 62. 4

Projekt inriktade mot klimatfysik 1. Jordens energibalans och klimatförändringar Jordens energibalans belyses med hjälp av litteraturstudier och modellering. Vilka är de viktigaste faktorerna som styr jordens klimat? Hur påverkas jordens medeltemperatur vid förändring av dessa? Hur påverkar naturliga variationer och mänsklig aktivitet? Mentor: Emilie Hermansson 2. Moln och klimat Moln i atmosfären spelar en viktig roll i många sammanhang, bl a för klimatet. Hur påverkar moln klimatet? Varför är osäkerheterna stora vid kvantitativa uppskattningar av molns klimateffekt? Hur bildas moln? Hur påverkar aerosolpartiklar molnbildningen? Mentor: Moa Sporre 3. Växthusgaser källor och sänkor Växthusgaser spelar en viktig roll för jordens klimat genom att naturliga förekomster höjer jordens medeltemperatur med 33 o C. Vilka är de viktigaste växthusgaserna? Vilka är de naturliga källorna? Hur har koncentrationen av växthusgaser förändrats i ett perspektiv på hundratusentals år? Hur påverkar vi människor koncentrationen av växthusgaser? På vilka sätt försvinner växthusgaser från atmosfären? Hur länge stannar de i atmosfären? Vilka är kostnaderna för att åtgärda resp. att inte åtgärda förhöjda koncentrationer av växthusgaser? Mentor: Johan Friberg Har du frågor om projekten inom klimatfysik? Mejla eller ring Bengt Martinsson: bengt.martinsson@nuclear.lu.se, 046-222 79 89. 5