Toekomstige energiebronnen
Brandstoffen en hun nadelen
Tegenwoordig worden we ons steeds meer bewust over de nadelen van brandstoffen. Daarom zullen er in de toekomst ook meer duurzame energiebronnen toegepast moeten worden. Denk hierbij aan bijvoorbeeld zonne- en windenergie. Deze energiebronnen zijn heel anders dan brandstoffen, omdat er nou eenmaal niets verbrand hoeft te worden. Om dit te begrijpen, kun je kijken naar hoe we met brandstoffen en met andere energiebronnen energie opwekken.Bij het gebruik van brandstoffen wordt chemische energie omgezet in elektrische energie. Hierbij vindt dus een reactie plaats. Vaak ontstaan bij deze reacties moleculen die het broeikaseffect bevorderen, zoals koolstofdioxide (CO2).
Het broeikaseffect zorgt voor de opwarming van de aarde. Bij het broeikaseffect wordt warmte die de aarde uitstraalt naar de ruimte door bepaalde stoffen in de atmosfeer tegengehouden. Dit zorgt er op den duur voor dat de temperatuur op aarde toeneemt. Hierdoor kunnen bijvoorbeeld de ijskappen op de noord- en zuidpool smelten, wat weer tot overstromingen kan leiden. Een aantal landen is hier erg kwetsbaar voor. Zo kunnen eilanden in de Stille Oceaan en het westen van Nederland bijvoorbeeld onder water komen te staan.
Oplossingen
Om dit soort problemen te voorkomen moet de mens langzaam maar zeker overstappen op duurzame energiebronnen. Bij het gebruik van deze energiebronnen wordt energie niet uit chemische stoffen gehaald, maar wordt bijvoorbeeld de energie in licht (zonne-energie) of beweging (windenergie) omgezet in elektrische energie. Zonne-energie kan worden omgezet in zowel elektrische energie als in warmte-energie. Wind-energie wordt alleen omgezet in elektrische energie. Elektrische energie kan vervolgens worden gebruikt op de manieren die we gewend zijn.Zonne-energie
Zonnepanelen
In zonnepanelen wordt onder invloed van licht elektrische energie geproduceerd. Dat kun je uitleggen als je naar de opbouw van een zonnepaneel kijkt. Een zonnepaneel bestaat uit twee lagen, meestal van silicium.
Onder invloed van energie worden elektronen van de ene naar de andere laag verplaatst. Hierbij nemen ze ook (een gedeelte van) de energie uit het foton mee, waardoor een elektrische stroom ontstaat.
Zonnecollector
Een zonne-collector is een andere toekomstige energiebron. Deze zet de energie van de zon niet om in elektrische energie, maar in warmte. Dat is een ingewikkeld proces, dat begint wanneer op het donkere oppervlak van een zonnecollector zonlicht valt. Deze wordt als het ware 'gevangen' gehouden achter een glazen plaat of ander (glazen) object. Vervolgens kan de warmte door middel van water of een andere vloeistof worden weggevoerd.
Windenergie
Windenergie wordt geproduceerd met behulp van (grote) windmolens.
De werking van een windmolen lijkt erg op die van een dynamo, zoals die in je fiets. Het enige verschil is dat de windmolen veel groter is. Overigens wordt in een windmolen ook vaak gebruik gemaakt van tandwielen om zo de omwentelsnelheid voor de generator te vergroten.
Blauwe energie
Blauwe energie is een relatief nieuwe vorm van energie. Blauwe energie maakt gebruik van verschillen in zoutconcentraties.
Wanneer zoet en zout water door een membraan van elkaar gescheiden zijn, zal er een elektrische stroom gaan lopen tussen de twee soorten water. Dat komt doordat de negatieve ionen uit het zout wel door het membraan heen gaan, maar de positieve ionen niet. Hierdoor loopt er dus een elektrische stroom (met ionen als energiedrager), want er komt een spanning te staan tussen het 'zoute' en het zoete water.
Bronnen:
- "Zeebrugge windmolens" by Tbc at nl.wikipedia. Licensed under CC BY-SA 3.0 via Wikimedia Commons - https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Zeebrugge_windmolens.jpg#/media/File:Zeebrugge_windmolens.jpg
- "Blue energy mechanism" by Nein Arimasen - Eigen werk. Licensed under CC BY-SA 3.0 via Wikimedia Commons - https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Blue_energy_mechanism.png#/media/File:Blue_energy_mechanism.png