Meerwind: Duurzame energie voor de toekomst!

• Wereldorientatie
• Middelbare school
• vmbo, mavo, havo, vwo
• Leerjaar 1,2

Duurzame energie voor de toekomst

Digitale lessen voor klas 1/2/3 VO

• wat elektrische energie is en hoe het gemaakt wordt,
• over fossiele brandstoffen, soorten en kenmerken duurzame energie en waarom wij de energietransitie zo hard nodig hebben,
• hoe een windturbine werkt en waarom het handig is om lokale energieleveranciers zoals Meerwind in de buurt te hebben

In deze les leer je:

Waar denk jij aan bij het woord "energie"?

Welke bewering over energie is juist?

1. Energie is een mogelijkheid om iets te laten werken .
2. Energie is alles wat beweegt, warm is of iets doet.
3. Energie kent veel verschillende vormen én bronnen.
4. Alle beweringen zijn juist.

Energie is een mogelijkheid of vermogen om iets te laten werken of om iets te veranderen. 

Alles wat beweegt, warm is of iets doet bevat energie.

 

Energie kent veel verschillende vormen én bronnen.

Bekijk deze video van SchoolTV maar eens.

Wat is energie?

Jij hebt gezien dat het niet eenvoudig is om energie te omschrijven. Energie komt in verschillende vormen voor. 

De natuurwetenschappen onderscheiden meer dan 10 verschillende vormen energie, het meest heb je te maken met kinetische energie, zonne-energie, kernenergie en thermische energie.

Tijdens deze les focussen wij ons op een andere energiesoort, namelijk elektrische energie. 

Vormen van energie:

Kinetische energie is de energie die een object heeft door zijn beweging. Zolang een object met dezelfde snelheid beweegt, behoudt het dezelfde kinetische energie.

Lichtenergie is de energie die wordt opgewekt en gedragen door lichtgolven. Natuurlijke lichtenergie wordt overgedragen door de zon. Kunstmatige lichtenergie wordt opgewekt door het gebruik van andere vorm van energie, zoals elektrische energie

Kernenergie is energie die is opgewekt door kernreacties. In kerncentrales wordt warmte die vrijkomt bij kernsplijting gebruikt om stoom te produceren. Deze stoom drijft turbines met dynamo’s aan die elektriciteit opwekken.

De bewegingsenergie van moleculen bepaalt de temperatuur. Hoe sneller de moleculen bewegen, hoe warmer het is en hoe meer energie iets bevat. Warmte is de energie die nodig is om iets in temperatuur te laten stijgen of de energie die vrijkomt als iets in temperatuur daalt. Dit noemen we Thermische energie.

Elektrische energie komt voort uit de beweging van elektronen. Elektronen zijn kleine deeltjes die deel uitmaken van een atoom. Elk elektron heeft een kleine elektrische lading. 

Als elektronen zich verplaatsen, komt er energie vrij. Dit noemen we elektrische stroom. Dat is de elektriciteit die je nodig hebt om bijvoorbeeld je smartphone op te laden. 

Elektrische energie

Elektriciteitscentrale: water verwarmen - fossiele brandstof - stoom - turbine - generator 

Opwekken van elektriciteit

In veel landen wordt de meeste de elektriciteit opgewekt in een elektriciteitscentrale. Door het verbranden van (fossiele) brandstoffen verwarmen ze water in een stoomketel. Het water wordt omgezet in stoom en onder hoge druk door een turbine geperst. De turbine gaat draaien en brengt op deze manier een generator op gang die elektriciteit produceert.

Bekijk in deze video hoe dat gaat.

Het grootste deel van de elektriciteit wordt geproduceerd door verbranding van fossiele brandstoffen, zoals aardgas en steenkool.

Daarnaast wordt elektriciteit ook duurzaam gemaakt, bijvoorbeeld met windturbines.

De bron die gebruikt wordt om elektriciteit mee te maken, bepaalt of het om duurzame (groene) of niet-duurzame (grijze) elektrische energie gaat.

Bronnen

Bronnen van duurzame (groene) energie:

Bronnen van niet-duurzame (grijze) energie:

Steenkool

Aardgas

Water

Aardolie

Zon

Wind

Bruinkool

Bronnen waarmee niet-duurzame (grijze) energie geproduceerd wordt noemen wij “fossiele brandstoffen”.
Wat zijn fossiele brandstoffen precies?

1. Olie gemaakt van op niet-duurzame manier geteelde raapzaad
2. Natuurlijke bronnen waarmee groene energie opgewekt wordt
3. Stoffen gevormd uit de overblijfselen van dieren en planten
4. Recentelijk ontwikkeld materiaal dat energie levert door verbranding.

Veruit de meeste energie die we gebruiken komt van fossiele brandstoffen: aardolie, aardgas en kolen. 

Deze fossiele brandstoffen zorgen voor de uitstoot van broeikasgassen, en bovendien veroorzaken ze de nodige vervuiling.

Fossiele brandstoffen zijn niet-hernieuwbare energiebronnen.

Wat zijn fossiele brandstoffen?

Fossiele brandstoffen zijn honderden miljoenen jaren geleden gevormd uit de overblijfselen van dieren en planten. Net als herkenbare fossiele dieren en planten zijn fossiele brandstoffen geconserveerd in steenlagen.

We vinden ze in de bodem in de vorm van steenkool, aardolie, aardgas, maar ook dicht aan de aardoppervlakte, zoals bijvoorbeeld bruinkool.

Fossiele brandstof

Niet-hernieuwbare energiebronnen:

• Bronnen die niet worden aangevuld
• Bronnen die na een tijd opraken
• Alle fossiele brandstoffen zijn (in de tijd van mensheid) niet-hernieuwbaar

Fossiele brandstoffen zijn rijk aan koolstof. Door ze te verbranden, bijvoorbeeld in de motor van een auto, reageert de koolstof met zuurstof uit de lucht. Hierbij ontstaat koolstofdioxide (CO2). Ook wel de zuurstofkringloop genoemd.

Dit gas komt van nature voor in de lucht. Dat is maar goed ook, het heeft een aantal belangrijke functies:

Het is noodzakelijk voor de groei van planten (fotosynthese). 

Fotosynthese is het proces waarbij planten water en koolstofdioxide (CO2), onder invloed van energie uit licht, omzetten in zuurstof en glucose (suiker). Deze suiker wordt vervolgens door de plant als voedsel gebruikt.

(Een plant is het enige levende organisme dat zelf zijn voedsel kan maken.)

1

Het werkt als een warmte isolerende deken rond de Aarde. Zonder CO2 zouden zonnestralen naar de ruimte weerkaatsten en zou het te koud zijn op aarde (broeikasgas). 

2

Wat is dan het probleem?

Probleem?

Probleem...

Door (onder andere) de verbranding van fossiele brandstoffen komt er veel extra kooldioxide (CO2) vrij in de atmosfeer. 

Andere belangrijke broeikasgassen waarvan de hoeveelheid in de atmosfeer toeneemt door toedoen van menselijk handelen, zijn methaan en lachgas. 

De toename van deze gassen in de atmosfeer versterkt het broeikaseffect en dit leidt tot een warmer klimaat. 

Bekijk deze video maar eens!

Weet jij hoe broeikasgassen ontstaan? Soms is het op een heel natuurlijke manier zonder dat mensen er iets voor moeten doen en soms hebben wij daar wel veel invloed op. Kan je de voorbeelden van verschillende manieren van ontstaan bij het juiste gas slepen?

Koolstofdioxide (CO2)

Methaan

Lachgas

Afvalproduct bij ademhaling van mensen en dieren

In moerassen door bacteriën bij vertering van organische stof

In rijstvelden (kunstmatige moerassen)

Bemesting met kunstmest of dierlijke mest

Vergisting (bij het maken van brood, bier of wijn)

Verbranding van fossiele brandstoffen

Veeteelt (verteren van voer)

Beschrijf in je eigen woorden wat je deze les geleerd hebt.

Duurzame energie voor de toekomst

Digitale lessen voor klas 1/2/3 VO

Wat weet je nog van de vorige les?

• over het klimaatakkoord
• over energietransitie
• over duurzame energie
• over groene stroom
• over Meerwind

In deze les leer je

• Akkoord van Parijs

• Het doel: is een vermindering van broeikasgassen met 49% in 2030 en met 95-100% in 2050!

• Om aan de afspraken van Parijs te voldoen moet er een energietransitie plaatsvinden.

Klimaat akkoord

Energietransitie

• De energietransitie is bedoeld voor de gehele energievoorziening 

• Het opwekken van elektriciteit is slechts een kleine component van de gehele energievoorziening

Energietransitie

Klimaat akkoord

Kan jij raden, hoeveel procent van welk energiebron er in Nederland in 2020 gebruikt is om elektriciteit mee te maken? Schuif de bron naar het juiste percentage.

14%

14 %

10 %

0,1 %

63%

Biomassa

Fossiel

Waterkracht

Wind

Zon

Klimaat akkoord

De samenstelling van verschillende soorten bronnen elektriciteit dat procentueel weergegeven is en bij elkaar de totale hoeveelheid toont noemen wij de energiemix.

Energietransitie

Ondanks dat biomassa afkomstig is vanuit de natuur, levert het verbranden daarvan een bijdrage aan het broeikaseffect. Daarom is het wel een hernieuwbare maar geen duurzame bron.

Het grootste deel van onze stroom wordt nog steeds opgewekt uit fossiele bronnen als aardgas, kolen en olie. 

Maar de elektriciteitsproductie uit hernieuwbare bronnen is in 2022 vergeleken met 2021 weer gestegen. 

In 2022 kwam meer dan 40 procent van de totale elektriciteitsproductie uit hernieuwbare bronnen, een jaar eerder was dit 33 procent.

Klimaat akkoord

Welke van de drie bovenvermelde bronnen wordt bijna niet gebruikt in Nederland?

1. Water
2. Wind
3. Zon

Weet jij nog welke duurzame bron in 2021 de meest energie leverde?

1. Water
2. Wind
3. Zon

Hier kan je zien hoeveel stroom in Nederland geproduceerd en verbruikt wordt. 

In 40 jaar bijna 2 keer zoveel stroomverbruik, dat moet zeker anders kunnen, toch?

Minder stroom

Wat kun jij bijdragen om het doel te halen?

• Minder schermtijd 
• Kachel ietsje lager zetten
• Korter/kouder douchen 
• LED lampen gebruiken
• Lichten uit waar niet nodig 
• Sluipverbruik voorkomen
• Thermoskan gebruiken
• Was ophangen
• Je ouders helpen om leverancier van groene stroom te kiezen

Minder stroom tips:

Energieslurpers

Energiezuinig

wasmachine met label A+

Waslijn

LED lampen

Wasdroger

Oude koelkast

Elektrisch kacheltje

Waarom maken wij steeds meer gebruik van de zon- en windenergie?

Windturbines en zonnepanelen wekken stroom op:

• zonder de lucht te vervuilen
• zonder het klimaat te belasten
• zonder grondstoffen uit te putten

Groene energie

Hoe werkt het eigenlijk?

• De zon is een vrij zekere energiebron. Waar fossiele brandstoffen ooit een keer op raken, blijft de zon gewoon iedere dag schijnen.
  
• Zonne-energie is schoon en kan klein- of grootschalig opgewekt worden.
  
• Zonnepanelen kunnen geplaatst worden op plekken waar niemand er last van heeft, zoals daken, langs snelwegen of zelfs in velden of op het water.
• Ook op een bewolkte dag wek je zonne-energie op met zonnepanelen. Zonnepanelen werken namelijk niet op zonlicht, maar op straling van de zon en functioneren daarmee dus ook bij bewolkt weer. 
• De zon straalt in 1 uur net zoveel energie uit als wereldwijd in 1 jaar gebruikt wordt. Voldoende energie voor iedereen dus.

Zonenergie

Hoe het allemaal zit met windenergie vragen we aan mensen die al meer dan dertig jaar met windenergie bezig zijn. Laten we op bezoek gaan bij Meerwind.

Het kan heel nuttig zijn om een leverancier van groene stroom in de buurt te hebben. Lokale windcoöperatie Meerwind is een vereniging die ooit werd opgericht door een paar technisch geïnteresseerde en milieubewuste Haarlemmermeerders en inmiddels duizend leden telt. 

Windturbines de Polderjongen en de Pionier wekken veel elektriciteit (en euro’s) op, die lokaal blijft: de stroom en de opbrengsten blijven lokaal.

Windenergie

Hoe werken windturbines? Laten we het vragen aan Lex Mooiweer, de voorzitter van Meerwind.

Meerwind

Welke nadelen zijn er aan windturbines?

• Windturbines leveren geen constant vermogen.
• Windturbines kunnen negatieve effecten op de natuur hebben, vooral op vogels.
• Sommige mensen vinden dat windturbines het uitzicht verpesten.
• Ze maken geluid en slagschaduw.

Enkele nadelen:

• De techniek wordt steeds beter! Ieder nieuw model windturbine levert meer energie op dan zijn voorganger.
• Door windturbines sterven elk jaar ongeveer 50.000 vogels, door het verkeer 2 miljoen en door katten 18 miljoen.
• Moderne windturbines zijn stiller dan oudere modellen.
• Door rekening te houden met afstanden tot bebouwing kunnen wij ook overlast door slagschaduw voorkomen.

 

Laten we kijken hoe al de mooie windturbines werken!

Maar:

In deze les heb jij veel gelezen, gehoord en geleerd over energie, elektriciteit, fossiele brandstoffen en groene stroom en vooral wind als bron van duurzame energie. 

Jij hebt ook Kennis gemaakt met windenergie coöperatie Meerwind, een lokale leverancier van groene stroom.

Doe nu de quiz!

Welke van onderstaande beweringen is onjuist?

1. Beweging is energie.
2. Alles wat warm is, bevat energie.
3. Energie kent veel verschillende bronnen.
4. Fossiele brandstoffen zijn duurzaam.

Elektrische energie komt voort uit beweging van:

1. Atomen
2. Elektronen
3. Anemonen
4. Het goede antwoord staat er niet bij

Wat klopt niet over niet-hernieuwbare energiebronnen?

1. Deze bronnen raken na een tijd op.
2. Deze bronnen worden niet aangevuld.
3. Aardolie is er een voorbeeld van.
4. Ze veroorzaken geen vervuiling.

Waarom is zonne-energie een duurzame energiebron?

1. De zon blijft iedere dag schijnen.
2. Zonnepanelen hebben weinig onderhoud nodig.
3. Het is goedkoop om zonnepanelen te produceren.
4. Er is altijd genoeg zonlicht beschikbaar.

Duurzame energie is afkomstig uit bronnen die:

1. natuurlijk zijn.
2. constant worden aangevuld.
3. geen CO2 -uitstoot produceren
4. alle antwoorden zijn goed.

Ontwerp een nieuw type windturbine.

Kun jij deze zo bedenken dat de genoemde nadelen niet meer gelden?

Bedenk goed waar jouw windturbine aan moet voldoen en werk dit uit in een (digitale) poster.

Opdracht:

www.meerwind.nl

Kom jij een keer bij ons op bezoek?