 |
ENERGIFAKTA
|
MINA ENERGIMÅTT
Energi mäts i sverige, (och i stora delar av världen), i enheten Joule (J).
Men Joule = Ws (Wattsekund), dvs. Effekten av en Watt när den får verka
under en sekund.
Det är vanligare att man använder enheten kWh (kiloWatthour) eller
kiloWattimme, dvs. när effekten 1000 Watt får verka under en timme, vilket
= 3,6 MegaJoule = 3600000 J.
Det är den energin vi betalar ca 50-80 öre för.
Det finns tabeller för att omvandla ved- och oljeenrgi till kWh, där bl.a
1000 liter = 1m3 olja motsvarar 10.000 kWh.
FAKTA OM SOLEN OCH DESS ENERGIFLÖDE
Både vattenkraft, kol, olja och ved är ju lagrad solenergi.
I grund och botten är det ju solen som är orsak till all energi vi har
här på jorden. Faktiskt är själva jorden gjord av rester vid solens
bildande för ca 5 miljarder år sedan.
När vi tittar på solen ser vi en skiva som täcker en halv grad på himlen.
Solen och Månen ser lika stora ut, men solen är 400 ggr större än Månen men
också 400 ggr längre bort.
Den är så stor, att om den skulle placeras där Månen är, skulle vi på jorden
befinna oss halvvägs inne i solen.
Solen omvandlar 654 milj ton väte till 650 milj ton helium varje sekund.
Det blir 4 milj ton över, dessa utgör den energi solen sänder ut.
Varje gram av dessa 4 milj ton motsvarar ca 20 m3 olja, eller 180000 kWh.
Man kan tänka sig en rätt skaplig total energiutstrålning från solen va?
Solen befinner
sig 150 miljoner km från jorden, och sprider sin energi i alla riktningar,
men det blir ändå effekten 1354 W/m2 kvar när strålningen kommer hit.
Efter att ha passerat atmosfären har den minskat till ca 1000 W/m2.
Jordens diameter är 12.756 km, och dess bestrålade yta är grovt räknat
128 x 10 upphöjt till 12 m2.
Jorden bestrålas alltså med 128 x 10E12 x 1,354 = 173,312 x 10E12 W.
Eller med andra ord mer än 173.000 Terawatt,
eller 173.000.000.000.000.000 Watt.
Trots att jorden är en liten prick långt borta från solen, träffas den av
denna enorma strålningseffekt. Vid passage av atmosfären försvinner ca
45.000 TW, och pga molnbildning försvinner ytterligare ca 30.000 TW.
Det som träffar jordytan blir ungefär 100.000 TW.
Världens samlade energianvändning (olja, ved, kol, gas, El mm)
motsvarar ca 13 TW.
Som ni förstår är strålningen inte jämnt fördelad
över jordytan, utan den största delen tas emot vid ekvatorn.
Det strålar
ut en del också, så mycket att det råder balans i de temperaturer vi ser
omkring oss, och det räcker ju inte för att leva gott på vintern här i
Sverige.
Detta trots att ett svenskt småhus tar emot ca 200.000 kWh energi från solen
varje år, vilket är nästan 10 ggr så mycket som huset förbrukar i form av
köpt energi.
Problemet är bara att vi får det mesta av energin när vi inte behöver
den, dvs på sommaren.
LAGRAD ENERGI (EJ FÖRNYELSEBAR)
Kolväten som finns lagrade i jorden, kol, olja, gas kallas fossila bränslen.
Detta är ju egentligen lagrad solenergi. Även torv borde räknas dit, eftersom
det inte är förnyelsebart inom vår livstid. Det finns en hel del olje, och
kolreserver kvar i jorden, men platserna blir mer och mer svårtillgängliga,
och därmed blir oljan och kolet dyrare efterhand.
ATOM ENERGI (EJ FÖRNYELSEBAR)
Instabila grundämnen såsom uran, plutonium,
mm kallas kärnbränslen, och används i kärnkraftverk (fissionsverk).
Dessa utnyttjar den
energi som blir över när man delar en atom, (uran, plutonium mm), i nya,
mindre atomer. Vetenskapen utvecklar den omvända processen, att slå ihop
två väteatomer (fusion), samma process som pågår i solens kärna.
Vi vet bara inte när vätekraften blir kommersiellt användbar.
GEOTERMISK ENERGI (EJ FÖRNYELSEBAR)
Jordens innandöme
innehåller värmeenergi(geotermisk energi), men kan bara utnyttjas i områden
nära vulkanisk aktivitet, som på Island.
I forna Sovjet (på Kolahalvön) försökte man borra sig
ner till denna energi, men fick ge upp vid ett djup på 11.000 m. Ingen annan
har borrat så djupt. Men det räckte ändå inte. Vid ytan är jordens
temperatur ungefär
nollgradigt, och i medeltal stiger temperaturen tre grader per 100 meter,
så vid 11.000 m bör temperaturen vara ca 330 grader.
SOLENERGI (FÖRNYELSEBAR ENERGI)
Solen levererar all energi vi behöver om vi vill utnyttja den.
Jämför solinstrålningen 100.000 TW,
och den samlade världsanvändningen 13 TW.
Med förnyelsebar menar vi alla de energiformer vi kan utnyttja, och som
ersättes
inom vår livstid. Växtoljor, alkoholer, halm, Ved, (allt vi kan bränna med
återväxt) vind, vatten, solstrålning mm.
Problemet med förnyelsebar energi är att den antingen är arbetskrävande,
eller inte finns när den behövs.
VÄRMEENERGI
Ved är det äldsta och det vanligaste bränslet vi har, och behöver väl inte
ordas om. Jo förresten, har du tänkt på att när du eldar en brasa ved, så är det
lagrad solenergi du eldar.
Jorden innehåller en mängd solvärmd energi nära
ytan, men temperaturen är för låg, endast ca 0 - 5 plusgrader. Värmepumpen
kan utnyttja denna energi och höja temperaturen till för oss användbara
55 - 60gr.
Ännu bättre är om man utnyttjar berget under oss, till att lagra solenergin
från sommar till vinter.
ELEKTRISK ENERGI
Det finns en hel del outnyttjad vattenkraft, men problemet är att man gör
ingrepp
i naturen, därför har vår regering sagt stopp för vidare utbyggnad.
Vattenkraft
kan utnyttjas där det finns fallhöjd, men inte annars. Därför bygger man
dammar, som förstör fisket, torrlägger strömfåror och fall och dränker
strandområdena.
Men med lite fiffighet bör man kunna komma förbi detta problem. Då kan
också vågenergi utnyttjas effektivare. Vattenkraften producerar 68 TWh/år
i Sverige, och räknar man in alla små bäckar finns lika mycket outnyttjad
vattenkraft.
Vattenkraft står dock för endast 2,3% av världens energiproduktion.
Vindkraft har också problem
med intrång i naturen. Det gäller att hitta rätta platserna. Dagens
konstruktioner
av vindelverk är mycket bra, men små vindelverk kan göras bättre.
Idag
har vi i Sverige installerat 470 st vindelverk som tillsammans genererar
0,3 TWh/år =300 000 000 000 Wh/år.
Som jämförelse är den totala svenska elproduktionen
140 TWh/år = 140 000 000 000 000 Wh/år , dvs vindkraften svarar för ca
2 promille av vår elproduktion.
SOLKRAFT (DIREKT SOLSTRÅLNING)
Solen kan på lång sikt ge all den energi vi behöver, men under den närmaste
framtiden kommer den knappt att kunna ge mätbara mängder energi sett ur
global synvinkel. Den främsta orsaken till detta är lagringsproblem,
eftersom solen lyser mest när den behövs minst.
Elektriska solceller har ännu mindre chans att synas i statistiken.
Värmeenergi (vattenburna solfångare)
Tre typer utvecklas:
1. Lågtemperatursolfångare. den plana termiska solfångaren försöker fånga in
och låsa fast värmestrålningen på så stora ytor som möjligt. Detta gör att
de
blir svåra att isolera effektivt, men de är fast monterade och kan ge
energi även
vid mulet väder. Ger temperaturer kring 100 grader.
2. Högtemperatursolfångare.
Reflekterande (koncentrerande) solfångare fungerar som ett brännglas.
Dessa måste följa solens bana över himlen för att fungera, men kan bli upp
till 300 grader varma.
En variant är cylindriska paraboler, vilka är fast monterade
i solens ungefärliga höjdläge, och alltså inte följer solen till 100 %,
men ändå ger ganska hög temperatur.
3. Vaccumsolfångare. Dessa är fast monterade,
och fungerar som en genomskinlig thermosflaska. De är sköra, och behöver
en stabil ram att hängas upp i. De kan också bli 300 gr och räknas till
högtempsolf.
Elektrisk energi (ångturbiner)
En firma i Kalifornien "LUZ International ltd" har gjort en kombination av
2 o 3 och fått upp temperaturen till 450 grader, vilket gjort att de kunnat
driva
en ångturbin och elgenerator direkt med solvärme, och med lönsamhet.
Solar
towers, dvs ångtorn omgivna av en massa solspeglar, vilka riktas mot tornet
är en annan variant på högtempsolfångare.
Otaliga varianter och kombinationer förekommer på marknaden, men detta
är de tre principer man brukar skilja på.
Elektriska solceller är för ineffektiva och för dyra för kommersiellt bruk
som värmekällor, men
som energikälla till belysning, radio-Tv, på avlägsna platser mm, och för
den inbitne kan det vara ett bra alternativ.
Detta var lite fakta om våra energikällor.