3.3 Wat betekent duurzaam omgaan met energie?

A Duurzaam energiegebruik

OPDRACHT 34 Bestudeer de energiebesparing in de Efteling. 1 Lees het artikel. 2 Hoeveel energie bespaart de Efteling per dag met die maatregel? Duid aan. 300 kW 15 kWh 100 kWh 300 kWh 6 000 MWh OPDRACHT 35 Bestudeer de energiebesparing in Plopsaland. 1 Lees het artikel. Efteling bespaart veel energie door medewerkers eerder koffie te laten drinken De Efteling heeft haar werkwijze aangepast, legt dagverantwoordelijke Lennart Stolk uit. ‘Voorheen startten we eerst de pomp van de attractie op. Vervolgens gingen we een half uurtje koffiedrinken en de dag voorbespreken. Nu drinken we éérst koffie en starten daarna pas op. Daardoor draait de Piraña twintig minuten per dag minder.’ Per uur wordt twee miljoen liter water door de betonnen geul van de attractie gepompt. Met een vermogen van driehonderd kilowatt zijn de pompen de grootste energieverbruiker van het hele park. Naar: www.looopings.nl Attractiepark Plopsaland vergroend Attractiepark Plopsaland De Panne zorgt voor veel plezier bij jong en oud, maar verbruikt daarbij gigantische hoeveelheden energie. Het park is daarom flink aan het verduurzamen. Dankzij de installatie van een bijzonder verwarmingssysteem stoot het park nu jaarlijks bijna 500 ton minder CO2 uit en is er een energiebesparing van 2 400 MWh. ©VAN IN

Naar: electrifytheworld.be

2 Wat wordt bedoeld met ‘vergroend’?

2 Hoe kan Plopsaland energie besparen met een nieuw verwarmingssysteem?

Maak de uitspraken correct. • • • Men moet de nuttige energie van het verwarmingssysteem zo hoog / laag mogelijk maken. Men moet de energiedissipatie bij de energieomzetting in het verwarmingssysteem zo hoog / laag mogelijk maken. Men moet het rendement van de energieomzetting in het verwarmingssysteem zo hoog / laag mogelijk maken. In ons dagelijks leven gebruiken we heel wat (elektrische) toestellen. Elk toestel gebruikt een hoeveelheid energie per tijdseenheid. Dat drukken we uit met de term ‘vermogen’. Duurzaam energie gebruiken betekent de beschikbare energie zo goed mogelijk gebruiken. We bekijken wat dat in de praktijk betekent.

Als een toestel een vermogen P heeft en gedurende een tijdsverloop ∆t gebruikt wordt, kun je met de definitie van vermogen het energieverbruik |∆E| berekenen: P =

|ΔE| Δt ⟹ |∆E| = P ∙ ∆t

Daaruit volgt dat je de verbruikte energie |∆E| kunt beperken door: • het tijdsverloop beperkt te houden; • het totale vermogen beperkt te houden. We bekijken wat dat betekent. Het tijdsverloop beperken De verbruikte energie neemt recht evenredig toe met het tijdsverloop. Voorbeeld: Hoe langer je werkt met je pc, hoe meer water je opwarmt, hoe verder je je verplaatst … hoe meer energie je verbruikt. De makkelijkste manier om duurzaam om te gaan met energie, is om toestellen zo kort mogelijk te gebruiken. Het totale vermogen beperken Bij een energieomzetting wordt energie omgezet in nuttige energie en verloren energie (vaak warmte). Terwijl een toestel werkt, moet de nuttige TIPS MINDER ENERGIEGEBRUIK ©VAN IN energie zo hoog mogelijk zijn.

η = |ΔEnuttig| |ΔEtot| = Pnuttig ∙ ∆t Ptot ∙ ∆t =

Pnuttig Ptot , dus Pnuttig = η ∙ P tot

Als een toestel optimaal functioneert, heeft het een hoog rendement. Om een nuttig vermogen te hebben, zijn de ontwikkelde warmte en het totale vermogen klein. Op toestellen vind je een energielabel dat het rendement van een toestel aangeeft. • Een groen A-label geeft aan dat het toestel weinig energie gebruikt. Het heeft een laag vermogen en een hoog rendement. • Een rood G-label geeft aan dat het toestel veel energie verbruikt, doordat het vermogen groot is en het rendement laag. Afb. 29 OPDRACHT 36 Bestudeer het vermogen van verlichting. 1 Vul de tabel aan. ledlamp spaarlamp gloeilamp P tot (W) 18 60 h (%) 50 35 10 Pnuttig (W) 6,0 Q(kWh) na 2,0 uur 2 De Europese Unie verbiedt (sinds 2012) het gebruik van gloeilampen. ©VAN IN Verklaar waarom.

B Duurzame energieproductie

OPDRACHT 37

Bestudeer een elektriciteitscentrale.

1 Bestudeer de bouw van een kerncentrale. a Noteer de energieomzettingen. van uranium → ② van water → ③ van turbines → ④ van ladingen b Noteer het nummer van de energie(omzetting) op de juiste plaats op de afbeelding. c Hoe verschilt de bouw van een fossiele brandstofcentrale van die van een kerncentrale? 2 Hoe komt het dat fossiele brandstofcentrales bijdragen aan de opwarming van de aarde? Duid aan. … De koeltorens stoten onnuttige warmte uit. … De koeltorens stoten warme CO2 uit. … Er ontstaat CO2 die de warmte-uitwisseling door de atmosfeer verstoort. ① Afb. 30 ©VAN IN OPDRACHT 38 ONDERZOEK

Bestudeer duurzame energieproductie.

Voer het STEM-project ‘Duurzame energie’ uit, dat je terugvindt bij het onlinelesmateriaal.

Bij de productie van elektrische energie vinden er energieomzettingen plaats. Bij elke omzetting geldt:

Pnuttig = η ∙ Ptotaal

Om elektriciteit duurzaam te produceren, moet je rekening houden met twee factoren: • een hoog rendement nastreven De energiedissipatie in de vorm van warmte moet zo beperkt mogelijk zijn. Dat kan door: —het rendement van elke energieomzetting zo hoog mogelijk te maken; —het aantal energieomzettingen te beperken. • de afvalstoffen beperken Bij sommige vormen van energieproductie wordt schadelijk afval geproduceerd. —Bij de verbranding van fossiele brandstoffen komt er CO2-gas vrij. Dat broeikasgas verstoort de atmosfeer, waardoor het klimaat ontregeld wordt. —Bij de productie van kernenergie ontstaat er radioactief afval. De afvalstoffen zenden gedurende honderden jaren straling uit die schade toebrengt aan mens en milieu. Elektriciteitsproductie met wind, zon, water en aardwarmte levert het grootste rendement en het minste afval. Die vormen van energie worden daarom groene energie genoemd. Pretparken gebruiken heel veel energie. Het reuzenrad alleen al verbruikt evenveel elektrische energie als twintig gezinnen (70 000 kWh = 70 MWh). De meeste pretparken zetten in op duurzame elektriciteitsproductie door zonnepanelen en windmolens te installeren. Afb. 31 Afb. 32 Duurzaam omgaan met energie betekent … • energie duurzaam verbruiken door: —de energieverbruiker zo kort mogelijk te gebruiken (kort tijdsverloop); —de energie zo nuttig mogelijk te gebruiken (klein vermogen en groot rendement); ©VAN IN • energie duurzaam produceren door: —de beschikbare energie zo nuttig mogelijk te gebruiken (groot rendement); —de afvalstoffen zo beperkt mogelijk te houden.

` Maak oefening 42 t/m 47 op p. 332-334.