Studentaktiviteter för Förnybar Energi
Bakgrundsinformation om energikällor
Den första staden i världen som hade en offentlig elförsörjning var Godalming, England. 1881 installerade ett företag en generator ansluten till ett vattenhjul. De lägger kablar i rännorna och kopplade dem till gatuljus. Sedan denna tid har den globala elförbrukningen snabbt ökat.
Fossila bränslen skapas från resterna av levande saker och det tar miljoner år att bildas. Världens reserver av fossila bränslen blir låga eftersom de används i mycket snabbare takt än de skapas. Även om förbränning av fossila bränslen är en billig och pålitlig källa för att generera en elektrisk ström, har koldioxiden den producerar en negativ inverkan på miljön. För mer information om effekterna av växthusgaser på miljön, kolla in lektionsplanerna för växthuseffekten och den globala uppvärmningen.
Energiresurser
Fossila bränslen
Nonrenewable resurs
Fossila bränslecentraler bränner fossila bränslen för att värma vatten. Detta vatten förvandlas sedan till högtrycksånga. Ångan går över en turbin, vilket gör att turbinen snurrar. Spinnturbinen är ansluten till en generator och generatorn producerar en elektrisk ström. Exempel på fossila bränslen inkluderar kol , olja och gas .
- Fossila bränslen är billiga att bryta och konvertera till elektrisk energi.
- Förbränning av fossila bränslen har varit tillförlitlig.
- Fossila bränslen kan brännas säkert.
- Fossila bränslen bidrar starkt till den globala uppvärmningen, eftersom förbränning av fossila bränslen släpper ut koldioxid i atmosfären.
- Kol innehåller också föroreningar som svavel som vid förbränning kan bilda svaveldioxid. Svaveldioxid i atmosfären kan leda till surt regn.
- Försörjningen med fossila bränslen tar slut en dag.
Kärnkraft
Nonrenewable resurs
Energi frigörs från atomkärnorna med hjälp av en kärnreaktion. Denna reaktion är känd som klyvning och involverar delning av stora kärnor, till exempel i en uranatom, i mindre kärnor, vilket frigör stora mängder energi. Denna energi används för att värma vatten och förvandla det till ånga. Ångan driver sedan en turbin som vrider en generator och producerar en elektrisk ström.
- Kraftverk är i allmänhet säkra.
- Ingenting bränns, så inga växthusgaser eller atmosfärisk förorening släpps ut.
- En liten mängd bränsle kan producera en stor mängd elektrisk energi.
- Avfallet från kärnkraftverk förblir radioaktivt och skadligt för levande saker i tusentals år, så det måste kasseras noggrant.
- Kärnkraftverk är säkra, men om något går fel som en stor naturkatastrof eller en terroristattack kan de vara mycket farliga.
- Kärnkraftverk har mycket höga installationskostnader
Vindkraft
Förnybara resurser
Att utnyttja vindkraft innebär att turbiner placeras på platser där det är mycket vind. Luftens rörelse får bladen att snurra, vilket i sin tur kan driva en generator för att producera en elektrisk ström. Vindkraftverk kan användas individuellt eller tillsammans i grupper som vindkraftsparker. Förutom att använda dem på land kan de också användas offshore.
- Turbiner bränner inte något och avger inte någon annan atmosfärisk förorening.
- Det finns inga bränslekostnader eftersom "bränslet" flyttar luft runt en turbin.
- Vindkraftverk är inte dyra att köra när de har installerats.
- Vissa människor hävdar att turbinerna kan förstöra områdets naturliga skönhet.
- Inställningskostnaderna kan vara höga, särskilt för flera turbiner.
- Effektiviteten beror på vindmängden, så de är inte alltid pålitliga.
- Turbiner kan vara bullriga.
Solenergi
Förnybara resurser
Solenergi arbetar med fotovolta celler för att utnyttja ljusenergi från solen och omvandla den till elektrisk energi.
- Solenergi har ingen atmosfärisk förorening eftersom ingenting bränns.
- Solpaneler kan användas på avlägsna platser eller till och med göras för att vara bärbara.
- Det finns inga bränslekostnader förknippade med solenergi.
- Solenergisystem kan vara dyra att installera
- Solenergi är inte alltid tillförlitligt eftersom effektiviteten beror på hur mycket solljus ett område får.
Tidvattensenergi
Förnybara resurser
Tidvatten är rörelsen av vatten orsakat av månens gravitationella drag. Barrages (dam eller barriär) byggs över mynningen av floder, flodmynningar och i vikar. Dessa fack innehåller turbiner som snurrar när vattnet rör sig. Dessa turbiner driver generatorer som kan producera en elektrisk ström.
- Tidvattenenergi innebär inte brinnande bränsle, så det finns inga bränslekostnader eller växthusgaser.
- Tidvatten är förutsägbara; höga och lågvatten förekommer i väl förstått cykler.
- Barrages har lång livslängd.
- Tidvattenenergi har mycket dyra installationskostnader.
- Att bygga spår kan skada marina livsmiljöer.
- Barrages kan blockera åtkomsten till vissa floder eller andra vattenvägar.
Wave Energy
Förnybara resurser
Vågor orsakas av vind och resulterar i att vatten rör sig upp och ner. Denna kinetiska energi kan utnyttjas och överföras till elektrisk energi. Det finns många olika sätt att göra detta.
- Vågenergi är förnybar och kommer aldrig att ta slut.
- Det finns inga skadliga utsläpp i samband med vågenergi.
- Vågenergi är inte lämplig för alla platser. De flesta inlandsområden kan inte använda vågenergi.
- Vågenergistationer kan ha en negativ effekt på marint liv.
- Vågenergistationer kan förstöra den naturliga skönheten i kustområdena.
Geotermisk energi
Förnybara resurser
Geotermisk energi använder termisk energi som finns under marken. Kallt vatten pumpas ner under jord och omvandlas till ånga. Denna ånga förs sedan genom rören till en turbin som snurrar när ångan passerar över den. Den snurrande turbinen driver en generator och producerar en elektrisk ström.
- Geotermisk energi är tillförlitlig.
- Det släpper inga växthusgaser från stationen eftersom ingenting bränns.
- Det finns inga bränslekostnader eftersom geotermisk energi använder jordens naturliga värme.
- Kan potentiellt släppa underjordiska växthusgaser.
- Det finns höga installationskostnader förknippade med geotermisk energi.
- Geotermisk energi kan endast användas där det finns vulkanisk aktivitet.
Biomassa energi
Förnybara resurser
Biomassa är material som kommer från levande saker, som växter och djur. Biomassa, såsom trä, kan brännas och användas för att värma vatten till ånga. Ångan används för att göra en turbinsnurr. Denna turbin är ansluten till en generator som genererar el.
- Biomassaenergi är förnybar: när vi bränner biomassan odlar vi fler växter för att fylla på beståndet.
- Biomassan är pålitlig.
- Den koldioxid som frigörs genom förbränning av biomassan absorberas av växande växter.
- Mark som används för boskap eller odling av mat kan behöva användas istället för odling av energigrödor.
- Biomassaenergi kräver stora mängder vatten.
vattenkraft
Förnybara resurser
Med vattenkraft hålls vatten bakom en dam på en hög plats. Detta vatten har gravitationspotentialenergi och omvandlas till kinetisk energi när vattnet faller. Det rörliga vattnet får en turbin att snurra. Turbinen är ansluten till en generator som producerar en elektrisk ström.
- Med vattenkraft är det ingen förbränning eller atmosfärisk förorening.
- Vatten är en förnybar resurs.
- Dammar är mycket dyra att bygga.
- Stora markområden behöver översvämmas för reservoarerna.
- Dammarna kan sluta flytta fisk.
Väsentliga frågor för energiresurser
- Vad är det bästa sättet att producera el?
- Varför måste vi ändra hur vi producerar el?
- Hur är elproduktion kopplad till den globala uppvärmningen?
Ytterligare idéer om energiresurser
- Gör en affisch PSA som förklarar varför förnybara energiresurser är bättre än icke-förnybara energiresurser.
- Använd ett T-diagram för att jämföra två olika energiresurser.
- Låt eleverna skapa en tidslinje som beskriver huvudstadierna i utvecklingen av energiteknik.
Så här gör du om förnybar energi och energiresurser
Skapa ett praktiskt klassrumsexperiment för att visa förnybar energi i praktiken
Designa ett roligt experiment med enkla material som hjälper elever att se hur förnybar energi fungerar. Till exempel kan du bygga en liten solugn med en pizzakartong och folie, eller skapa en vinddriven bil med en ballong och papper. Praktiska projekt ökar engagemanget och fördjupar förståelsen!
Samla material och sätt upp säkert
Samla saker som kartonger, aluminiumfolie, tejp, ballonger, papper och små hjul. Kontrollera säkerheten genom att se till att alla material är lämpliga för åldern och att arbetsområdet är rent. Förberedelse i förväg håller lektionen smidig!
Vägled eleverna genom att bygga deras experiment
Dela steg-för-steg-instruktioner och ge stöd medan eleverna monterar sina projekt. Uppmuntra teamwork och kreativ problemlösning. Låt eleverna personifiera sina skapelser för att skapa entusiasm!
Testa och observera energikonversion
Låt eleverna placera sina experiment i solljus eller använda vind (som att blåsa genom ett sugrör) för att aktivera dem. Be eleverna att registrera vad som händer och diskutera varför energikonversionen sker. Observation främjar vetenskapligt tänkande!
Reflektera och koppla till verkliga energilösningar
Led en diskussion om hur dessa mini-experiment relaterar till större förnybara energikällor som solpaneler eller vindkraftsparker. Hjälp eleverna att skapa kopplingar till energival i deras samhälle. Reflektion förvandlar lärandet till handling!
Vanliga frågor om förnybar energi och energiresurser
Vilka är de huvudsakliga typerna av energikällor som används för att producera elektricitet?
De huvudsakliga typerna av energikällor för elektricitet är icke förnybara källor som fossila bränslen och kärnkraft, och förnybara källor som vind, sol, tidvatten, våg, geotermisk energi, biomassa och vattenkraft.
Varför är det viktigt att byta från icke-förnybara till förnybara energikällor?
Att byta till förnybar energi hjälper till att minska koldioxidutsläpp och global uppvärmning, bevarar resurser och skapar en mer hållbar framtid för elproduktion.
Hur bidrar elproduktion till global uppvärmning?
När vi producerar elektricitet genom att bränna fossila bränslen släpps koldioxid och andra växthusgaser ut i atmosfären, vilket fångar värme och bidrar till global uppvärmning.
Vilka är för- och nackdelarna med solenergi i skolor?
Fördelar med solenergi inkluderar ingen atmosfärisk förorening och lämplighet för avlägsna platser. Nackdelar är höga installationskostnader och opålitligt utbyte i områden med begränsad sol.
Hur kan jag undervisa elever om skillnaderna mellan förnybara och icke-förnybara energikällor?
Använd aktiviteter som affischer, T-diagram för jämförelse och tidslinjer för att hjälpa elever att förstå att förnybar energi kommer från källor som naturligt förnyas, medan icke-förnybar energi är beroende av begränsade resurser.
- Airplane Taking Off • Martin Pettitt • Licens Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
- BUNSEN BURNER • jasonwoodhead23 • Licens Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
- Coals! • cote • Licens Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
- Installing solar panels • OregonDOT • Licens Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
- Nooksack River, Washington State • Rose Braverman • Licens Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
- nuclear power plant "Isar 2" • bagalute • Licens Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
- Rugeley Power Station • jayneandd • Licens Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
- Slip • Elsie esq. • Licens Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
- Tidal power station • K Mick • Licens Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
- wave power • Jimmy Coupe • Licens Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
- wind turbine 1 • ab9kt • Licens Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
© 2025 - Clever Prototypes, LLC - Alla rättigheter förbehållna.
StoryboardThat är ett varumärke som tillhör Clever Prototypes , LLC och registrerat i US Patent and Trademark Office