Förnybara energiresurser

Från Skolbok
Hoppa till: navigering, sök

När man talar om förnybara energiresurser menar man energi som finns hela tiden på jorden, eller som går att nyskapa relativt fort. De tre främsta energikällorna är lätta att komma ihåg, bara du kommer ihåg Ted Gärdestads gamla sång "Sol, vind och vatten", eftersom det är just solkraft, vindkraft och vattenkraft som är de främsta förnybara energiresurserna vi har på jorden. Förutom de tre finns även andra förnybara energiresurser som olja från olika växter, alkohol, bergvärme, tidvattenkraft osv. men i dagsläget är de inte alls lika viktiga, även om de kanske kan bli det i framtiden.

Innehåll

Solkraft

Solens strålar ger så mycket energi att den egentligen skulle räcka för att täcka alla energibehov som finns på jorden. Så är det inte. Orsaken till det är att de områden där solen skiner mest vanligtvis har minst behov av solenergi och i de områden där det behövs mes skiner solen som minst. Tänk dig ett hus i Sverige. När solen skiner som minst på vintern behövs energin som mest, men på sommaren när solen skiner mycket har vi stängt av alla element för att det inte skall bli för varmt inomhus.

Det finns flera olika sätt att utnyttja solenergi. Man brukar dela upp det på solvärme och elektricitet från solen.

Värme från solen

Om man vill värma ett hus kan man t.ex. fylla en slang med vatten och lägga den på taket på en villa. När solen värmer slangen blir vattnet inuti också varmt och det varma vattnet kan användas till dusch och bad, så att man slipper använda elström skapad med olja eller kärnkraft för att värma vattnet.

Om man använder sig av speglar eller liknande reflekterande material kan man koncentrera solens strålar till en enda punkt och på det sättet kan man skapa solugnar. I liten skala kan de solugnarna användas för att laga mat och i stor skala kan de användas för att t.ex. smälta malm från gruvor.

640px-Sonnenkollektoren.jpg 500px-Thermal-solar.svg.png

A: Kallvatten fylls på i botten
B: In i tanken som är värmeisolerad
C: Kallvattnet pumpas upp till en panel
D: Panelen vetter mot solen så att solan kan värma vattnet
E: Sedan kan varmvattnet användas till dusch och bad
F+, G-: Varmt vatten är lättare än kallt, därför lägger sig varmt vatten ovanpå kallt vatten

Elektricitet från solen

Det finns en form av kiselplattor som kallas ”solceller”. De plattorna kan ge en liten mängd ström när solen skiner på dem. Om man kopplar ihop flera plattor till en solpanel kan man använda den för att t.ex. ladda batteriet på en bil eller en båt. Mängden elektricitet man får på detta sätt är liten jämfört med kostnaden för solpanelen.

640px-Mont_soleil_2008_07_16_016.JPG

Solcellspaneler

Vindkraft

Människan har använt sig av vindkraft ända sedan man byggde den första väderkvarnen eller skickade ut den första segelbåten. Att koppla en generator till en väderkvarn är ett litet tankehopp. Byter man sedan ut den lilla väderkvarnen mot ett högt torn med en gigantisk propeller har vi ett modernt vindkraftverk. När de stora propellerbladen snurrar driver de en turbin som i sin tur driver runt en generator och elektricitet bildas.

Vindkraftverken kostar mycket att bygga och de står ungefär lika mycket som de går, eftersom de varken går att använda när det blåser för litet eller när det blåser för mycket. De låter mycket och är fula, vilket har gjort att ett starkt motstånd mot dem ofta har bildats så fort byggplaner för ett vindkraftverk blivit kända.

Framtiden för vindkraftverk ser ut att vara en bit ut i haven där de inte stör människor. Där kan de byggas i stora ”vindkraftsparker”, det kallas så när ett område bebyggs med mängder av vindkraftverk. Det stora problemet är att områden till havs som är så grunda att man kan bygga vindkraftverk på dem också är de grund där fiskebåtarna får störst fångster så de två intressena kolliderar.

WindFarm.jpg

Vindkraftspark i Skottland

Exempel på vindkraftverk


Så här fungerar ett vindkraftverk, utan ljud

Vattenkraft

I länder som Sverige med höga berg och mycket regn och snö är vattenkraften från älvar och andra vattendrag viktig. Förr i världen användes det rinnande vattnet för att driva kvarnar och sågverk, numera används de för att alstra elektricitet. Det man gör är att man dämmer upp vattendraget med en kraftverksdamm som fångar upp det vatten som vårfloden för med sig. Sedan släpper man ut det vattnet, långsamt och kontrollerat, under resten av året. När vattnet rinner ut passerar det en turbin som driver en generator och elektricitet bildas. I andra länder utan vårflod fungerar dammarna som en buffert mellan regniga perioder och torra perioder.


Dammarna har många nackdelar. En är att det landområde som omväxlande täcks av vatten och tittar fram igen beroende på vattennivå i dammen blir som en öken. Ingen växtlighet klarar av att rota sig där. Det området kan vara större än man först tror om dammen ligger i flack terräng.

En annan nackdel är att man dränker väldigt stora områden när dammarna byggs. Allt organiskt som hamnar under vatten ruttnar bort och sprider metan, en aggressiv växthusgas, upp i atmosfären under lång, lång tid.

509px-Hoover_Dam_3.jpg

Hoover dammen i USA

Exempel på vattenkraftverk


Så här fungerar ett vattenkraftverk, på engelska

Andra former av vattenkraft

Vi kan ta ut energi ur vattnet på andra sätt. Ett är genom att utnyttja den inneboende energin som tidvattnet för med sig: Tidvattenkraftverk


Et annat sätt är att utnyttja den energi som finns i havets vågor: Vågkraftverk


Ett tredje sätt är att försöka använda sig av den energi som finns inuti havens stora strömmar, men det har aldrig prövats på riktigt ännu eftersom det i praktiken innebär att man måste bygga kraftverket på havets botten.

underwater_turbines_bhse7.jpg

Teckning av turbiner under vattnet

Organiska oljor

Man kan odla växter som ger ifrån sig oljor som man sedan kan destillera och t.ex. göra bensin av. I Sverige växer blomman raps som används till margarintillverkning, i södra Europa är olivträd vanliga och man pressar olivolja ur olivfrukterna. I tropiska länder odlar man oljepalmer som man kan skörda på olja. Vegetabilisk olja är en förnybar energiresurs, men en dyr sådan. Dessutom, om alla bilar i hela Sverige skulle gå över till att använda bensin tillverkad av rapsolja skulle den inte räcka till. Inte ens om vi planterade raps på varenda öppen gräsyta i hela landet skulle det räcka. Därför är det någonting som kan användas i speciella sammanhang, men knappast för att värma upp hus eller driva bilar med.

Making_palm_oil%2C_DR_Congo.jpg

Pressning av palmolja

Gengas

Under andra världskriget, när det inte fanns bensin för privatpersoner i Sverige, körde man bilar med gengas. Gengasen får man fram genom att hetta upp trä, helst björkved. Då bildas en explosiv gas som man kan driva en bilmotor på. Det ser litet lustigt ut med ett gengasaggregat eftersom det verkar som om man häktat på en kamin bakom bilen. Problemet med gengas är samma som för organiska oljor; skulle alla bilar köra på gengas skulle det inte finnas några björkar kvar i landet.

496px-Gengas_1944.jpg

Gengasaggregat, 1944

Exempel på gengasfantaster


En halvtimme lång film om gengasdrivna fordon från 2008, på svenska

Sprit

Man kan driva bilar med sprit. Det enda som behövs är växter som innehåller socker av någon form som man blandar med vatten och jäst, och någon form av kokanordning för att koka ur spriten ur mäsken, som blandningen kallas. Vi har gott om produkter som innehåller socker; sockerbetor, potatis och kåda från gran- och talar t.ex. så vi kan tillverka stora mängder alkohol i Sverige. Det stora problemet är att alkoholmängden inte blir över 12% i mäsken men måste överstiga 80%, helst 96%, innan man kan driva en bil på den. Man måste alltså koka mäsken och den energi som krävs för att koka bort alkoholen ur vattnet i mäsken är större än den energi som finns i den färdiga spriten. Alkohol är alltså en energitjuv och det är bara om elströmmen är gratis, eller om priset på den färdiga alkoholen är extremt högt, som man kan gå i vinst. Den enda riktigt bra anledningen till att driva bilar i Sverige på alkohol är för att då blir vi inte beroende av att importera olja från andra länder.

500px-Simple_distillation_apparatus.svg.png

Destillering av alkohol, förenklad beskrivning:

 1: Värmeplatta för att hetta upp mäsken
14: Vattenbad så att temperaturen inte går över 100 grader
 2: Behållare med mäsk (15)
 3: Kolonn, alkoholen går upp här i gasform efter uppvärmning, ev. vattenånga får vätskeform i kolonnen
 4: Termometer som ser till att temperaturen håller sig runt alkoholens kokpunkt (ca. 78 grader)
 5: Kallvatten går in i 6 och ut ur 7, alkoholen kyls och återfår vätskeform
 8: Den färdiga alkoholen samlas upp i lämplig behållare
16: Alkoholen ligger i ett bad av kallvatten för att förhindra förångning

Energiskog

Det finns vissa träd i pilfamiljen (Salix) som växer otroligt snabbt de första åren. Idén är att man planterar träden på åkermark och låter dem växa i några få år. Därefter avverkar man energiskogen och låter den torka. När den torkat körs den iväg till ett värmeverk där energiskogen bränns och energin tas ut i form av fjärrvärme. Än så länge har man inte fått detta att fungera på ett bra sätt.

svalov-134x300.gif

Energiskog

Pellets och flis

Man kan driva en värmepanna i en villa med pellets och flis. Pellets är små bitar av sammanpressade vedrester, ofta sågspån, medan flis är bitar av trä som huggits bort från större trädstammar. Detta fungerar bara i liten skala och skulle samtliga hus i Sverige värmas på det här sättet skulle snart våra inhemska skogar ta slut.

Pellets_hand.jpg

Pellets

Bergvärme

I länder som Island som har magma alldeles under markytan kan man enkelt få fram den energin och använda den i elverk och värmeverk. I länder som Sverige, där man får gräva extremt djupt i bergen för att hitta någon värme alls, kan man fortfarande utnyttja jordens inneboende värme. Principen är samma som den som får ett kylskåp att bli kallt, fast man utnyttjar den överskottsvärme som bildas för att värma ett hus med istället. Så länge jorden håller plusgrader går den här värmen att utnyttja. Ett liknande sätt är om man utnyttjar den värme som finns i hav och sjöar, men tar man ut för mycket värme ur en sjö på vintern finns risken att den blir bottenfrusen och allt liv i den dör.

474px-Image_Geo-Thermal-Energy.jpg

Lava

Källor

http://www.naturskyddsforeningen.se/natur-och-miljo/klimat/energi/solkraft/

http://www.svenskenergi.se/sv/Om-el/Vindkraft/Vindkraften-och-miljon2/

http://www.naturskyddsforeningen.se/natur-och-miljo/klimat/energi/vattenkraft/den-svenska-vattenkraften/

http://www.svenskenergi.se/sv/Om-el/Vattenkraft/

http://www.svenskenergi.se/sv/Om-el/Vattenkraft/Vatttenkraften-och-miljon/

http://energiaktion.wordpress.com/2011/01/22/gengas-som-smaskalig-kraftvarme/

http://www.naturskyddsforeningen.se/natur-och-miljo/klimat/energi/hallbar-etanol-sokes/

http://www.naturskyddsforeningen.se/natur-och-miljo/klimat/energi/biobranslen/


Bildkällor

Samtliga från Wikimedia Commons utom:

www.instablogsimages.com/1/2011/12/06/underwater_turbines_bhse7.jpg

Teckning, undervattensturbiner

www.novator.se/bioenergy/BE9705/svalov-134x300.gif

Bild på energiskog


Åter till geografibokens register

Personliga verktyg