Energibalans för kroppen, jorden och samhället



Relevanta dokument
Energibegrepp och deras relationer, i fysiken och i samhället

Biobränsle. Effekt. Elektricitet. Energi. Energianvändning

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

Biobränsle. Biogas. Effekt. Elektricitet. Energi

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

Grundläggande energibegrepp

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

Biobränsle. Biogas. Biomassa. Effekt. Elektricitet

Min bok om hållbar utveckling

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

Studiebesök årskurs 6 Kraftvärmeverket

1. Förklara på vilket sätt energin från solen är nödvändig för alla levande djur och växter.

Förnybara energikällor:

Ekologi. Samspelet mellan organismerna och den omgivande miljön

Hållbar utveckling Vad betyder detta?

Vattenkraft, vågkraft och tidvattenkraft

Skolan. Lektion Tankar om energi. 1. Hitta energin

Klimatförändringar. Amanda, Wilma, Adam och Viking.

* Vad händer i lådan

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

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

Atmosfär. Ekosystem. Extremväder. Fossil energi. Fotosyntes

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

Vad är energi? Förmåga att utföra arbete.

Materialet under denna rubrik är under utarbetande och ej fullständigt.

Min bok om hållbar utveckling

Repetition energi. OBS. repetitionen innehåller inte allt Mer info finns på

10:40 11:50. Ekologi. Liv på olika villkor

4. Förhållandet mellan temperatur och rörelseenergi a. Molekyler och atomer rör sig! b. Snabbare rörelse högre rörelseenergi högre temperatur

Svar: Extra många frågor Energi

ENERGI MÖJLIGHETER OCH DILEMMAN

ENKEL Geografi 7-9 ~ del 2 25

Energi & Atom- och kärnfysik

Är luftkvalitén i Lund bättre än i Teckomatorp?

Energikällor Underlag till debatt

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

Innehållsförteckning. s.1 Innehållsförteckning s.2-13 Instuderingsfrågor

Svar och kommentarer till bokens uppgifter.

Våra allra bästa fokusfrågor i biologin, hösten år 8 De handlar om ekologi och alkohol

Fysik: Energikällor och kraftverk

Energihushållning. s i handboken

Kärnenergi. Kärnkraft

Räkneövning/Exempel på tentafrågor

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

Jino klass 9a Energi&Energianvändning

Spara energi - en utmaning i Göteborgs stadsdelar

FÖR DE NATURVETENSKAPLIGA ÄMNENA BIOLOGI LÄRAN OM LIVET FYSIK DEN MATERIELLA VÄRLDENS VETENSKAP KEMI

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

Naturpedagogiskt Centrums TIPSRUNDA KRING

2-1: Energiproduktion och energidistribution Inledning

ENERGIKÄLLOR FÖR- OCH NACKDELAR

Checklistor och exempeltexter. Naturvetenskapens texttyper


Ämnen runt omkring oss åk 6

Kongahälla Att gå från lågenergihus till aktivhus!

Energieffektivisering. - varför det?

Växthuseffekten ger extremt väder i Göteborg Dina val gör skillnad

Ekosystemets kretslopp och energiflöde

Energisituation idag. Produktion och användning

Skogen och klimatet - varför skall vi plantera ett träd, gärna flera? Atmosfären ser till att jordklotet hålls varmt

Fo rbra nning ett formativt prov i kemi

Vision År 2030 är Örebroregionen klimatklok. Då är vi oberoende av olja och andra fossila bränslen och använder istället förnybar energi.

Klimatsmart på jobbet Faktaavsnitt Så fungerar klimatet Reviderad

VÅR ENERGIFÖRSÖRJNING EN VÄRLDSBILD

Växthuseffekten ger extremt väder i Göteborg Dina val gör skillnad

Därför är din insats för miljön viktig

hur bygger man energieffektiva hus? en studie av bygg- och energibranschen i samverkan

Stoppa utsläppen inte utvecklingen

ENKEL Kemi 2. Atomer och molekyler. Art nr 515. Atomer. Grundämnen. Atomens historia

hållbar affärsmodell för framtiden

Månadens molekyl är syre, O 2. Syre har valts till månadens molekyl därför att syre ingår i en mängd olika reaktioner där energi omsätts.

UPPDRAG: ENERGI OCH TRANSPORTER

Projektarbeten på kursen i Fysik för C & D

Projektarbeten på kursen i Fysik för C & D

Gröna, smarta Haninge. Klimatstrategi

Koll på NO kapitel 5 Energi, sidan NTA, Kretsar kring el

Koldioxid Vattenånga Metan Dikväveoxid (lustgas) Ozon Freoner. Växthusgaser

Tanums energi- och klimatmål 2020 förslag från Tekniska nämnden

Energieffektivisering i BRF. Kristina Landfors, K-Konsult Energi Örebro 30 september 2009

Repetitionsuppgifter i Fysik 1

Svara på följande frågor som träning inför kemiprovet om gaser, luft och vatten.

7 konkreta effektmål i Västerås stads energiplan

Projektarbeten på kursen i Fysik för C & D

Miljöutbildning. Miljödiplomering i Laxå kommun

Arbetsområde: Miljöanalys av den egna skolan - Energifallet

Bilaga till prospekt. Ekoenhets klimatpåverkan

Utdrag ur Läroplan 2011 som matchar utställningsmoment Den hållbara staden

Dessa bildar i sin tur stärkelse som växten lagrar som näring.

Strategier för minskade koldioxidutsläpp inom energisystemet exempel på framtidens drivmedel

Energieffektivisering - - varför det?

Vill du bli ett energigeni? Lärarhandledning

Kemi-biologiavsnittet Kretslopp. OBS Det här är ett utkast och inte en färdig text. En slutgiltig version kommer senare!

Vilka mål ska programmet för förnybar energi innehålla?

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

Fotosyntesen. För att växterna ska kunna genomföra fotosyntesen behöver de: Vatten som de tar upp från marken genom sina rötter.

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

Kärnenergi. Kärnkraft

Grupp : Arvid och gänget. Av: Hedda, Dante, Julia G, William L och Arvid

Ledord för Sveriges energipolitik. Styrmedel. Energiförsörjning för ett hållbart samhälle. Förnybartdirektivet. Hållbarhetskriterium

Kylvattenutsläpp i Bottenviken leder till algblomning

Transkript:

Energibalans för kroppen, jorden och samhället Fysikdagar Karlstad 7oktober 2010 Mats Areskoug Energibalans för kroppen, samhället och jorden. Energiprincipen säger att energi är oförstörbar och inte kan skapas. Jag visar exempel på energibalans för kroppen och för jorden, samt diskuterar om samhällets energibehov och energitillförsel kan vara förenliga med en hållbar utveckling. 1 2 Kroppens omvandling av materia och energi 3 4 Koldioxidhalt (ppm) Vi mäter Temperatur ( o C) Luftfuktighet (%) Syrehalt (%) Mätresultaten 5 7

Jämförelse med 100 W lampa Förbränning 100 W lampa Kropp Sker i Kroppen Brasan Bilmotorn etc Kol och väte förenar sig med syre Det bildas koldioxid och vattenånga Energi frigörs 8 9 Respiration, förbränning, förmultning koldioxid + vatten Kroppens energibehov per dygn 100 W = 100 J/s På ett dygn blir energibehovet 100. 3600. 24 J = 8,6 MJ = 2100 kcal Bränsle eller föda + syre 12 15 Sammanfattning, Kroppens energibalans Energiomvandlingen motsvarar effekten 100 W Jorden i energiflödet från solen Koldioxidhalten ökar med c:a 1000 ppm på 5 minuter i 1 kubikmeter luft 174 000 174 000 0,3 11 2 0,002 0,9 16 Energiflöden i terawatt, TW 17

Effekt per person Teknisk effekt (samhället: uppvärmning, transporter, industri): 14 TW =14 000 000 000 000 W Antal människor på jorden: 7 miljarder = 7 000 000 000 14000000000000 Teknisk effekt per person: W = 2000 W 7000000000 Koldioxidhalt / ppm 400 390 380 370 360 350 340 330 320 Koldioxidhalt i atmosfären Koldioxidhalt i atmosfären Biologisk effekt (kroppen): 100 W 310 300 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010 2020 Tid / år 18 29 Koldioxid på gott och ont Fotosyntesen koldioxid + vatten Socker + syre Växten omvandlar sockret vidare till kolhydrater, proteiner, fetter. 30 31 Koldioxidhalt i atmosfären 400 ppm Atmosfärens tjocklek är 10 000 m 400 miljondelar motsvarar 4 meter 4 meter CO 2 32 33

Tillförselperspektiv Användarperspektiv Energi till vad? Energitjänster Primära energikällor Energi Energitjänster 34 35 Energitjänster Vi har behov av bekvämligheter och tjänster, som energin kan utföra - energitjänster Mat Lagom temperatur Bra belysning Tillredning o förvaring av mat Resor o transporter Tillverkning av varor Information o kommunikation Uppvärmning Energi behövs för att Höja temperaturen Ersätta värme som förloras genom väggar o fönster 36 37 Passivhus Resor och transporter Med tillräckligt bra isolering behövs ingen energi för att hålla temperaturen konstant Köp huset uppvärmt, sen behöver du aldrig elda. Passivhus: klarar sig på värme från människor och hushållsapparater. 100 000 km/h 38 Ingen energi behövs för att resa med konstant fart 39

Energi behövs för att Övervinna friktion Övervinna luftmotstånd Öka farten Energi för transporter Kör bil som du cyklar! Välpumpade däck (litet rullmotstånd) Lagom fart (litet luftmotstånd) Släpp gasen i stället för bromsa (tag vara på rörelseenergin) 40 41 Sveriges energianvändning Energihushållning på olika sätt Likvärdig energitjänst på alternativt sätt (ändrat semestermål, varmare tröja, åk kollektivt ) Effektivare energianvändning (lågenergilampa, ecodriving, energisnåla fönster ) Energiåtervinning (värmeåtervinning, hybridbil ) Ingen onödig energi (standby, varmvattenskran ) Välj energislag (förnybar energi eller ändliga resurser) Ingen onödig energikvalitet (solvärme till varmvattnet, el till datorn) Med dessa metoder kommer man långt. Sist kommer: Snåla (kallare, färre resor, mindre shopping ) 42 43 Energihushållning Individens val Vanor, ideologi och pengar Samhällets styrmedel Skatter, miljöbilsspremie, biltull, statsbidrag till solfångare Företagens vägval Bensinbolag satsar på solceller Primära energikällor Energi Energitjänster Tillförselperspektiv Användarperspektiv 44 45

Hållbar utveckling En utveckling som tillfredsställer våra behov utan att äventyra kommande generationers behov Resursperspektiv Utsläppsperspektiv Naturresurser Energi Utsläpp Primära energikällor Tre vägar för energiframtiden Fossilenergi Kol Olja Fossilgas Förnybar (flödande) energi Solenergi Geotermisk energi Gravitation (tidvatten) Kärnenergi Fission Fusion Solvärme Solel Värme från luft, mark och vatten Vattenenergi o vindenergi Bioenergi 46 47 Miljökonsekvenser, energi Sveriges energitillförsel Fossilenergi Klimatpåverkan (växthusgasen koldioxid) Försurning Hälsofarliga utsläpp Kärnenergi Radioaktivt avfall Olyckor med radioaktiva utsläpp Förnybar (flödande) energi Estetiskt Stora markytor utnyttjas Olycksrisker 48 49 Respiration, förbränning, förmultning koldioxid + vatten Bioenergi Bränsle eller föda + syre 50 52

Fotosyntesen koldioxid + vatten Förbränning: den bundna energin frigörs (ofta som värme) Fotosyntes: solenergi binds mellan atomerna i sockermolekylen koldioxid + vatten Socker + syre Växten omvandlar sockret vidare till kolhydrater, proteiner, fetter. 53 Socker + syre 54 Hantering av biobränsle kan medföra utsläpp Biobränsle är (i sig själva) koldioxidneutrala för atmosfären Återställer den koldioxid som växten bundit genom fotosyntesen Jordbruks- o skogsmaskiner Konstgödning Bekämpning Transporter Förädling Försäljning 55 56 Fjärrvärmeproduktion Solvärme 57 58

Solfångare med lagringstank Temperaturer i experimentsolfångare 70 60 Vattentemperatur o / C 50 40 30 20 Vatten ut Vatten in Vattentank 10 59 0 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 Tid / h 60 Solfångarens vekningsgrad Vakuumsolfångare små värmeförluster från absorbatorplåten 62 64 Vakuumsolfångare 66 Sol-el 9 Solel Mats Areskoug, Malmö högskola 89

Sol-el i Malmö Dalmatinerbanan - en modell för energiomvandlingar i solcellen 90 91 Dalmatinerbana - rulltrappa upp, rutschkana ned Solcell fotonenergi upp, strömkrets ned 93 9 Solel Mats Areskoug, Malmö högskola 94 Solcellsdrivna leksaker Solceller, elenergi per månad Solceller Orkanen 2009 200 Elenergi per månad (kwh) 150 100 50 Elenergi per månad (kwh) 0 95 januari februari mars april maj juni juli Tid (datum) augusti september oktober november december 96

Solceller, elenergi per dag Tack för uppmärksamheten Solceller Orkanen 2009 Elenergi per dag (kwh) 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 Staplar: Elenergi per dag (kwh) Kurva: Elenergi totalt (kwh) 2200 2100 2000 1900 1800 1700 1600 1500 1400 1300 1200 1100 Elenergi totalt (kwh) Mats Areskoug (Karlstads kommuns logotyp) 2009-01-01 2009-02-01 2009-03-01 2009-04-01 2009-05-01 2009-06-01 2009-07-01 2009-08-01 Tid (datum) 2009-09-01 2009-10-01 2009-11-01 2009-12-01 2010-01-01 97 105