Tekst
Video
Spil og leg
Konkurrence
Lydindspilning
Opgave
Faglitteratur
Lærervejledning

Glemt password?

 

Læringsmål

{{learningObjectiv.description}}

Opgaven er nu afleveret

{{assignment.Index}} {{assignment.Type}}

Kommentar

Opgaver

{{assignment.Comment}}

Gå til opgaver
print

Fremtidens brændstof?

Klassetrin 7.-10. klasse Fag Naturfag Type Tekst Læringsfokus Natur og miljø Tema Energikilder Emne Elektricitet Kemi
Brintenergi

 

For at brint kan tages i anvendelse som brændstof skal der løses en række problemstillinger. Det drejer som både pris, holdbarhed og måden vi opbevarer og gør brinten tilgængelig på. Når det er sagt, så er det også tale om en teknologi, som har mange miljømæssige fordele – og derfor er mange forskere og politikere meget optaget af at finde løsninger på problemerne.


Pris og holdbarhed


Prisen på brint er meget høj. Det er dyrt at producere og der er stadig ikke etableret systemer, hvor der kan produceres billig brint ved hjælp af vedvarende energi i stort omfang. F.eks. når der er et overskud af elektricitet fra vindmøller og solceller.


Prisen på selve brændselscellerne er også høj, og det er vanskeligt at konkurrere prismæssigt med traditionelle gasfyr eller elektricitet fra de centrale kraftværker, som findes i stikontakten.
Det er også stadig et problem at brændselscelle teknologien stadig ikke holder så længe. Med den heftige kemiske proces i brændselscellen bliver delene i hver enkelt celle desværre hurtigt ødelagt.


Fremtidens energilager


Nogle brændselsceller kan fungere både til produktion af brint og til produktion af strøm og varme. Processen kan med andre ord gå begge veje. Idéen er i virkeligheden som vi kender den fra et almindeligt batteri, som også kan lades op ved at der tilføres energi. Hvis denne mulighed bliver udnyttet vil det gøre det muligt at producere energi i hvert enkelt hus ved hjælp af solceller på taget, når solen skinner. Det er også muligt at hver enkelt husstand indgår en aftale med energiselskaber, som ejer vindmølleparker på havet eller i nærheden af huset. Når det blæser meget, kan der nemlig være overskud af elektricitet og i fremtiden vil hver enkelt bolig måske på den måde kunne hjælpe med at lagre energien til senere brug derhjemme ved hjælp af brændselsceller. Når det ikke blæser, så kan brændselscellen på den anden side producere elektricitet, og dermed hjælpe til med at levere energi – også til andre steder end i den enkelte husholdning. Det er den slags idéer, som forskerne i dag arbejder med under navnet det intelligente elnet – eller på engelsk: Smart Grid, som ofte er et ord der bliver brugt i medierne.


Andre anvendelsesområder


En brændselscelle leverer kun en meget lille mængde strøm. Typisk omkring 1 volt i spændingsforskel. Hvis man gerne vil have større spænding kan man bygge dem sammen. Det kaldes en cellestak, og på den måde kan der leveres lige præcis den spænding, som ønskes. Der forskes i øjeblikket både i at lave cellestakke af brændselsceller, der kan yde lige så meget energi, som det kendes fra kraftværker. Men ligeså interessant er det måske, at der også kan produceres små stakke, der kan erstatte batterierne i mobiltelefoner og i legetøj.


Løsninger til lagring


Brint er verdens letteste gasart og den med de mindste molekyler. Da den samtidig er meget eksplosiv er der mange forholdsregler at tage, for at den kan bruges som brændstof uden at forsvinde eller uden at være for farlig. I dag bruges der flere forskellige former for opbevaringsmetoder. Brinten kan køles ned, så den bliver flydende. Den kan presses sammen under højt tryk og opbevares i tryktanke og brint kan oplagres i forskellige former for metalstøv.


I dag er den mest anvendte metode til opbevaring af brint at anvende tryktanke. Der er dog flere problemer med netop det. Gas under tryk kræver meget stærke gasbeholdere – og risikoen for at kunne eksplodere er altid til stede.  Skal brinten være flydende, skal den gøres meget kold. Helt præcis skal den fryses ned til minus 254 grader - og dette kræver store mængder energi og er svært at håndtere.


Den mest lovende metode lige nu ser derfor ud til at være, at fremtidens brinttank er metaller, som kan indbygge brintatomer i deres gitter struktur – som er den måde metallets atomer hænger sammen på.


Som eksempel kan der tænkes på en bil. For at kunne fungere som brændstof til en bil, skal metallet kunne indeholde brint i et omfang, der svarer til ca. 6,5 procent af dets vægt. Det er lykkedes med metallet magnesium. Problemet med magnesium er imidlertid, at der tager meget lang til både at afgive og optage brinten fra metallets gitterstruktur. Derfor har forskere fundet andre materialer, f.eks. lithium, natrium og aluminium tilsat små mængder af et tungere metal som titan. Disse stoffer kan lagre brint med op til 20 procent af deres vægt og optagelse og frigivelse sker langt hurtigere og ved lavere temperaturer end med magnesium.

Login for at se mere

Opgaver

  • Multiple choice

  • Temaopgave

    • 1Temaopgave

       

      Hvordan kan brint indgå i fremtidens energisystem? Fortæl om mulighederne og udfordringerne.

    • 2Temaopgave

       

      Søg her på nordeniskolen.org eller på nettet og find en beskrivelse af hvordan en brændselscelle fungerer. Vis og fortæl hvordan brint kan bruges i en brændselscelle til at producere elektricitet og varme.

  • Venskabsklasse

    • 1Venskabsklasse

       

      Diskuter i klassen hvilke skridt, der skal tages for at sikre at vi fremtiden kan transportere os rundt uden brug af olie, gas eller andre fossile brændsler. Lav en planche, med en tidsplan, der viser de forskellige aktiviteter frem mod brugen af brint som energibærer. Diskutér især hvilke problemer og omstillinger det fører med sig for samfundet. I dag er en stor del af Danmark og Norges energi f.eks. koblet sammen med udvindingen af olie og gas i Nordsøen. Hvad skal vi leve af i fremtiden? Hvem skal betale for de store omstillinger?


      Del jeres tanker med jeres venskabsklasse. Hvilke tanker har de gjort sig? Hvem er mest positive eller negative i synet på fremtiden?