CO₂ - wat kan je ermee?

• Scheikunde
• Science
• +6
• Middelbare school
• havo, vwo
• Leerjaar 3

Introduction

De hoeveelheid CO2 in de atmosfeer moet omlaag! Deze les gaat over verschillende technieken om CO₂ weg te vangen uit atmosfeer en water, nu duidelijk is dat het beperken van de emissie onvoldoende helpt. Het laat de leerlingen nadenken over verschillende oplossingen voor het CO₂-probleem en die oplossingen ook tegen elkaar afwegen. Wat is realistisch?

Instructions

Voorkennis van leerlingen

Basiskennis van milieu-effecten van broeikasgassen is handig. Begrippen als CO2, zuur/base worden bekend verondersteld.

Voorbereiding voor de docent

Bestudeer de dia's vooraf, samen met de bijbehorende notities. 

Het tweede deel van de les is opgebouwd volgens de expertmethode (die daar ook uitgelegd wordt). Leerlingen werken samen in groepjes van 5. Een ander aantal is mogelijk. Kleinere groepjes betekent dat niet alle onderwerpen aan bod komen. Grotere groepjes betekent dat meerdere leerlingen hetzelfde onderwerp terugrapporteren naar hun basisgroep.

Deze expertmethode vereist een vrij strakke regie en het is aan te bevelen goed te bedenken hoe dit indelen in groepjes in de les plaats gaat vinden.

Alle leerlingen moeten in hun expertgroep uiteindelijk beschikken over de gemaakte ppt-dia, aangezien ze die in hun basisgroep moeten presenteren. 

Leerdoelen

Na deze les:

...hebben leerlingen inzicht in de hoeveelheden CO2 in de atmosfeer en de bronnen daarvan.

...kennen leerlingen verschillende manieren en technieken om CO2 uit de atmosfeer te verwijderen.

...hebben leerlingen o.a. op basis van eigen berekeningen een inschatting gemaakt van de haalbaarheid van verschillende manieren om CO2 te verwijderen.

Aansluiting bij het curriculum

Aardrijkskunde: Mondiaal milieuvraagstuk, De aarde als natuurlijk systeem, samenhangen en diversiteit

Biologie: Systeemdenken, Regulatie van ecosystemen

Scheikunde: Toepassen van chemische concepten, Redeneren in termen van duurzaamheid, Chemische processen, Kringlopen

Natuurkunde: Energie en wisselwerking

Feedback gevraagd!

We horen graag wat je van deze les vond. Geef je feedback via www.ut.onl/docent4tu. Hartelijk dank!

Ondertitel

CO₂ - wat kan je ermee?  

Hoe kun je CO₂ uit de atmosfeer verwijderen?

Les 1. Wat is creativiteit?

Informatie voor de docent

Vooraf

Verdeel de leerlingen in groepjes van 5 leerlingen. De les maakt gebruik van de expertwerkvorm.

Benodigdheden

Iconen

Zet het vinkje 'toon bij leerling' aan

Toon notities bij elke dia

Navigeren door de les

Vergroot een afbeelding

Klik hier

Hotspot met meer informatie

laptop voor elke leerling

rekenmachine voor elke leerling

Les 1. Wat is creativiteit?

 Leerdoelen

Na deze les:

...heb je inzicht in de hoeveelheden CO2 in de atmosfeer en de bronnen daarvan.

...ken je verschillende manieren en technieken om CO2 uit de atmosfeer te verwijderen.

...heb je o.a. op basis van eigen berekeningen een inschatting gemaakt van de haalbaarheid van verschillende manieren om CO2 te verwijderen.

Na deze dia:

Er volgen nu drie dia's met stellingen waarbij de leerlingen positie in de klas (links-rechts) moeten kiezen. Vraag de leerlingen om alvast op te staan.

Je kunt ook kiezen voor de light-variant: Daarbij verandert 'links' in 'staan' en 'rechts' in 'zitten'. Dat geeft iets minder reuring in de klas.

Les 1. Wat is creativiteit?

Stelling: Lucht bevat minder CO₂ dan zuurstof.

WAAR

NIET WAAR

Ga links staan

Ga rechts staan

Toelichting

Kom in beweging: nodig de leerlingen uit om na te denken over deze stelling en vervolgens (fysiek) een positie te kiezen.

Antwoord: lucht bestaat voor 0,04% uit CO₂  en voor zo'n 20% uit zuurstof.

De stelling is dus WAAR.. 

Alternatief: Als het naar links en rechts lopen van leerlingen teveel onrust oplevert of teveel tijd kost, kun je ook kiezen voor de variant 'staan-zitten' (dus bijv. waar=staan, onwaar=zitten).

Les 1. Wat is creativiteit?

Stelling: Er zit meer CO₂ in lucht dan in water.

WAAR

NIET WAAR

Ga links staan

Ga rechts staan

Toelichting

Antwoord: lucht bestaat voor 0,04% uit CO₂. In water lost CO₂ vrij gemakkelijk op (waarbij het invloed heeft op de zuurgraad van het water, het verzuurt namelijk) waardoor water meer CO₂ bevat dan lucht. 

De stelling is dus NIET waar. 

Alternatief: Als het naar links en rechts lopen van leerlingen teveel onrust oplevert of teveel tijd kost, kun je ook kiezen voor de variant 'staan-zitten' (dus bijv. waar=staan, onwaar=zitten).

Les 1. Wat is creativiteit?

De sterke stijging van het CO₂-gehalte in de atmosfeer (met ongeveer 50% sinds 1800) komt door de verbranding van fossiele brandstoffen (gas, olie).

WAAR

NIET WAAR

Ga links staan

Ga rechts staan

Toelichting

Sinds de industriële revolutie verbranden we veel fossiele brandstoffen. Koolstof die daar in miljoenen jaren is opgeslagen, komt nu versneld in de atmosfeer terecht door het verbranden van olie en gas. In de wetenschap is er inmiddels concensus dat de stijging van het CO₂-gehalte hierdoor veroorzaakt is.

De stelling is dus WAAR. 

Alternatief: Als het naar links en rechts lopen van leerlingen teveel onrust oplevert of teveel tijd kost, kun je ook kiezen voor de variant 'staan-zitten' (dus bijv. waar=staan, onwaar=zitten).

Les 1. Wat is creativiteit?

Bron: Cermak (2024) van climate.nasa.gov

X-as

Op de X-as staan de jaren tot aan 1950, waarbij 0 dus staat voor 1950. De grafiek gaat ver terug in de tijd.

Wat valt op in deze grafiek?

CO_2, een probleem?

 Vraag

Wat viel er op in de grafiek?

Klik om te vergroten!

Toelichting

- Veel fluctuaties in CO2-gehalte in het verleden

- Maar nooit eerder boven niveau 1950

- Zeer sterke stijging in laatste eeuw

Naar aanleiding van deze grafiek kun je met de klas praten over oorzaken van die fluctuaties bijvoorbeeld vulkaanuitbarstingen. Natuurlijke variatie wordt door wetenschappers niet ontkend. Maar het huidige niveau is niet meer te verklaren vanuit natuurlijke oorzaken.

Les 1. Wat is creativiteit?

 Hapjes CO2

Teveel CO2 in de atmosfeer dus.

Waarom dat een probleem is zie je in dit filmpje:

Les 1. Wat is creativiteit?

 Minder CO₂ uitstoten: hoe dan?

De NOS heeft een app gemaakt om inzichtelijk te maken hoeveel CO₂ je bespaart met verschillende maatregelen.

Klik hieronder op de hotspot en ga naar die app.

Onderzoek welke maatregelen echt een verschil kunnen maken.

In de volgende dia staat een vraag daarover:

App om CO₂-maatregelen in te kunnen schatten

https://specials.app.nos.nl/tool-maatregelen-klimaatdoelen/

 Vraag

Wat zijn de (2 of 3) beste manieren om CO₂ uit de atmosfeer te verwijderen (volgens de NOS-app)?

Antwoord

Het sluiten van TATA-steel is de beste optie, maar die is niet erg realistisch. Bovendien verplaatst de uitstoot zich dan naar andere landen, want staal produceren blijft hoogst waarschijnlijk gewoon nodig (denk aan gebruik voor windmolens).

Het halveren van de veestapel zet zoden aan de dijk. Overigens gaat het hier vooral om de uitstoot van methaan, wat een sterk broeikasgas is. Deze maatregel zou gecombineerd kunnen worden met vleesbelasting.

Het electrificeren van auto's en bestelbusjes helpt ook. Kanttekening: die electriciteit moet dan wel groen opgewekt worden, anders helpt het natuurlijk nog steeds niet.

Opmerkelijk is dat het planten van bomen niet veel helpt. Misschien gaat de app uit van te weinig bomen? 

Het gaat bij deze vraag niet om de absolute getallen, maar vooral ook om de discussie.

Les 1. Wat is creativiteit?

 CO₂ verwijderen

Stel we moeten als land 20 megaton CO₂ uit de atmosfeer verwijderen.

Daar zijn verschillende manieren voor.

Jullie gaan in groepjes één manier onderzoeken.

Daarna kijken jullie als klas wat de beste (combinatie van) 

manier(en) is om voldoende CO₂ te verwijderen.

(O ja, voorkomen dát er CO₂ in de atmosfeer komt is nóg handiger, maar dat laten we hier even buiten beschouwing.)

Les 1. Wat is creativiteit?

CO₂-expert: basisgroep

Er is de laatste jaren veel onderzoek gedaan naar manieren van wegvangen van CO₂. Jullie worden expert op één van die technieken. 

Stap 1

Vorm een basisgroep van vijf leerlingen. 

Bedenk een passende naam voor je groep!

Stap 2

Elk groepslid krijgt een nummer. 

1

2

3

4

5

expert?

Na 15 minuten komen jullie als basisgroep weer bij elkaar om - als experts op verschillende terreinen - te bespreken welke onderzoeksrichting het meest kansrijk is.

Toelichting

Het is het meest efficiënt als de docent de groepen bij voorbaat indeelt.

* Zorg dat er eerst  groepen gevormd zijn van 5 leerlingen. Dit zijn de basisgroepen. Leuk als elke basisgroep een naam heeft ('madeliefje', 'klavertje vier', ...)

* Laat de leerlingen binnen een groep zichzelf een nummer geven (van 1 t/m 5) geven.

* Ga nu door naar de volgende dia: op basis van hun nummer worden de basisgroepen gehergroepeerd tot expertgroepen (dus alle nrs 1 bij elkaar, alle nrs 2 bij elkaar, etc.). Dit geeft gedoe, dus een duidelijke instructie is belangrijk.

* (na het expertgedeelte komen de leerlingen weer samen in hun basisgroep ('madeliefje' etc) om hun expertkennis te delen)

Les 1. Wat is creativiteit?

CO₂-expertgroepen

Stap 3

Vorm een expertgroep met leerlingen met hetzelfde nummer. Klik op de juiste link en bestudeer - met je nieuwe groepje - het onderwerp.

Maak met je expertgroep 1 dia in powerpoint over jullie onderwerp.

Stap 4

Ga na 15 minuten weer terug naar je eigen basisgroep. 

1. Plantaardige opties

2. CO₂ wegvangen uit zeewater

3. CO₂ wegvangen uit lucht

4. CO₂ wegvangen door olivijn

5. CO₂ opslaan in de bodem

klik op de juiste link

Toelichting

Zie voor de expertmethode en het indelen van de groepjes de toelichting bij de vorige dia, en de afbeelding.

Spoor de leerlingen aan om in hun expertgroep samen de (lastige!) teksten en vragen te doorgronden. Ze moeten straks in hun basisgroep als expert verslag doen van hun opgedane kennis.

Op basis van de ingebracht expert-argumenten kiest elke basisgroep de techniek, die naar hun mening de beste is. 

Les 1. Wat is creativiteit?

Terug naar je basisgroep

Elke basisgroep beschikt nu over de kennis op 5 verschillende manieren om CO₂ weg te vangen

Stap 5

Elke expert geeft nu in 1-2 minuten een pitch over het eigen onderzoeksgebied. 

Gebruik daarbij de ppt-dia die je net gemaakt hebt.

5 x maximaal 2 minuten

inhoud pitch

Je vertelt hoe de door jou bestudeerde techniek werkt.  Je vertelt ook hoe kansrijk deze techniek is als het gaat om het verminderen van de hoeveelheid CO₂ in de atmosfeer. Uiteindelijk moeten jullie kiezen welke techniek het meest kansrijk is. Overtuig je groepsgenoten!

Toelichting

De pitches vinden plaats binnen de basisgroepen, niet klassikaal. 

Handig als de docent een tijdsignaal laat horen, bijv na 1,5 minuut telkens.

Welke methode is volgens jou het meest geschikt om 20 megaton CO2 uit de atmosfeer te verwijderen?

door het aanplanten van bomen of het kweken van zeewier

door CO₂ uit zeewater te verwijderen (SeaO2)

door CO₂ uit de lucht te filteren (Skytree)

door CO₂ weg te vangen dmv steenmeel (olivijn)

door CO₂ in de bodem op te slaan (CCS, bijv. Porthos)

Toelichting

Er is hier niet echt een 'goed' of 'fout' maar op basis van de kennis die ze in de expertgroepen hebben opgedaan is het te verwachten dat er één of twee 'winnaars' uit deze poll komen. Ga het gesprek met de klas hierover aan.

Les 1. Wat is creativiteit?

Gefeliciteerd!

Na deze les:

• Heb je inzicht in de hoeveelheden CO₂ in de atmosfeer en de bronnen daarvan.
• Ken je verschillende manieren en technieken om CO₂ uit de atmosfeer te verwijderen.
  
• Heb je als expert, met eigen berekeningen, een inschatting gemaakt van de haalbaarheid van jouw techniek om CO₂ te verwijderen.

Les 1. Wat is creativiteit?

Geïnspireerd?

Vond je dit een leuke les? Dan is één van de volgende vervolgopleidingen misschien iets voor jou:

Milieukunde (hbo)

https://www.hvhl.nl/opleidingen/hbo/milieukunde/?gad_source=1&gclid=EAIaIQobChMIgNrzt9r6jAMV4KKDBx1ENhHKEAAYAiAAEgKxmfD_BwE

Bachelor Soil, Water, Atmosphere (universiteit)

https://www.wur.nl/nl/onderwijs-opleidingen/bachelor/bsc-opleidingen/bachelors-soil-water-atmosphere.htm

Bachelor Earth, Climate and Technology (universiteit)

https://www.tudelft.nl/onderwijs/opleidingen/bachelors/ect/bsc-earth-climate-and-technology

Les 1. Wat is creativiteit?

De makers van deze les willen graag weten wat je van de les vond. Ga daarvoor naar de (korte) vragenlijst. Heel veel dank!

Feedback gevraagd

ut.onl/leerling4tu

Vragenlijst voor leerlingen

Les 1. Wat is creativiteit?

De makers van deze les willen graag weten wat je van de les vond. Ga daarvoor naar de (korte) vragenlijst. Heel veel dank!

Feedback gevraagd

Vragenlijst voor docenten

ut.onl/docent4tu

Les 1. Wat is creativiteit?

Check www.4tuschools.nl voor meer inspirerende lessen!

Les 1. Wat is creativiteit?

Bronnen