Texti
Myndband
Leikir og þrautir
Samkeppni
Hljóðupptaka
Verkefni
Kennsluleiðbeiningar

Kennslumarkmið

{{learningObjectiv.description}}

Verkefninu hefur nú verið skilað

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

Athugasemd

Verkefni

{{assignment.Comment}}

Fara í verkefni
print

Um kolefni

Bekkur 8.-10. bekkur Námsgrein Náttúrufræði Námsáhersla Efni og orka Þema Auðlindir Efni Efnafræði Tegund Texti
Omkulstof.jpg

 

Mannkynið hefur notast við kol sem orkuuppsprettu í þúsundir ára og undanfarna áratugi hefur aukningin í kolanotkun við orkuframleiðslu verið stöðug, ár frá ári. Árið 2013 jókst notkunin um þrjú prósent á heimsvísu og 88 prósent þeirrar aukningar mátti rekja til Indlands og Kína. Í raun eykst kolanotkun á heimsvísu svo hratt að hún er farin að vinna gegn þeim markmiðum að takmarka losun gróðurhúsalofttegunda. Búist er við því að notkunin muni aukast um 1,2 milljarða tonna til ársins 2017. Þetta samsvarar samanlagðri notkun bæði Bandaríkjanna og Rússlands eins og staðan er í dag.


Kol eru af margvíslegum toga. Brúnkol eru algengust í Evrópu; þau eru unnin upp úr stórum námum, m.a. í Austur-Evrópu, og stærstu námurnar í Evrópu er að finna í Þýskalandi. Kol er einnig að finna sem steinkol, en þau innihalda meiri orku og eru því verðmætari sem eldsneyti, og sem harðkol. Allar kolagerðir hafa orðið til úr dýra- og plöntuleifum sem á milljónum ára hafa umbreyst í hart og fast efni. Fyrst breytast plöntuleifarnar í mó og því næst í brúnkol. Kol myndast aðeins í kyrrstæðu vatni þar sem þrýstingur frá efri jarðlögum er svo mikill að kolsýra, kolvetni og kolsýringur þrýstast út úr efninu.


Hvar er kol að finna?


Kol eru grafin upp eða unnin úr námum þar sem er að finna kolalög sem geta verið margir metrar á þykkt og liggja á u.þ.b. eins kílómeters dýpi. Þó er oft hægt að finna mikið magn brúnkola nálægt yfirborði jarðar og þau er hægt að grafa upp með skurðgröfum.  Á Norðurlöndunum er það einkum Danmörk sem notar kol í orkuframleiðslu sinni, sem stafar af því að Danmörk hefur aldrei haft aðgang að náttúrulegum orkugjöfum á borð við jarðhita eða vatnsafl. Undanfarin ár hefur verið lögð mikil áhersla á að komast hjá kolanotkun fyrir þær sakir að mikil losun koltvísýrings á sér stað þegar kol eru notuð sem eldsneyti. Kol eru á hinn bóginn ódýr kostur og þau er einnig að finna í miklu magni. Sé miðað við núverandi kolanotkun á heimsvísu er reiknað með að kolabirgðir heimsins muni nægja í 250 ár til viðbótar.


Uppgjörið við kolanotkun


Umhverfissinnar um allan heim hafa um árabil reynt að þrýsta á EBRD (Endurreisnar- og þróunarbanka Evrópu), sem styður þróunarverkefni um allan heim, um að hætta fjárhagslegum stuðningi við ríki sem hyggjast endurnýja núverandi kolaorkuver eða byggja við þau. Kol – ekki síst brúnkol – eru nefnilega mest mengandi orkugjafi sem til er.


Norðurlöndin hafa í þessu samhengi sent frá sér sameiginlega yfirlýsingu sem hljóðar svo:


„Sem liður í skuldbindingu okkar til að flýta fyrir umskiptum yfir í raforkukerfi með lítilli losun koltvísýrings munu þjóðarleiðtogar Danmerkur, Finnlands, Íslands, Noregs og Svíþjóðar, ásamt leiðtogum Bandaríkjanna, láta af stuðningi við ný orkuver sem knúin eru með kolum, nema í undantekningartilfellum. Við munum í sameiningu afla stuðnings frá öðrum löndum og fjölþjóðlegum þróunarbönkum og fá þessa aðila til að innleiða álíka stefnumótun.“


Kolaorkuver eru m.a. knúin áfram með brennslu steinkola. Steinkol innihalda meira magn af kolefnum og þar með innihalda þau einnig vetni (H). Þegar steinkol brenna samtíma súrefni myndast koltvísýringur, vatn og varmi.


Súrt regn


Steinkol innihalda einnig brennistein (S). Þetta þýðir að brennisteinn losnar út í andrúmsloftið og hann getur myndað brennisteinssýru (H2SO4). Ef brennsluhitastigið er hátt getur einnig myndast saltpéturssýra (HNO3). Báðar þessar sýrutegundir orsaka það sem við köllum súrt regn, sem hefur víða valdið eyðinga skóglendis og ræktarlands. Danmörk hefur ekki orðið eins illa úti af völdum súrs regns og Noregur og Svíþjóð. Það skýrist af því að jarðvegur í Danmörku er mjög kalkríkur, enda eru í honum kalkútfellingar frá ísöld. Kalk er basískt og virkar því til niðurbrots á sýru.


Þegar eitt kíló af kolum er brennt verða til eftirfarandi efni, ef reykurinn er ekki hreinsaður:


    2,4 kg af koltvísýringi (CO2)
    0,019 kg af brennisteini (SO2)
    0,005 kg af köfnunarefnisoxíði (NOX)


Hreinsun og geymsla


Kannski er hægt að forðast einhver þessara vandamála með tæknilegum lausnum. Víða er unnið að því að hreinsa og fanga reykinn áður en hann sleppur út um skorsteininn. Þetta gæti leyst þann hluta vandans sem snýr að koltvísýringi og gróðurhúsaáhrifum. Hugmyndir eru uppi um að fanga og geyma þann koltvísýring sem orkuver myndar við orkuframleiðsluna. Tæknin sem um ræðir nefnist CCS, en það stendur fyrir „Carbon Capture and Storage“ – þ.e.a.s. „söfnun og geymsla koltvísýrings“. Því miður er tæknin bæði dýr og flókin og í mörgum tilfellum hefur því verið hætt við verkefni sem grundvallast á þessari aðferð.

Skráðu þig inn til að sjá fleira

Verkefni

  • Krossaspurningar

  • Þemaverkefni

    • 1Þemaverkefni

       

      Lýstu ferlinu þegar dýra- og plöntuleifar umbreytast í kol og gerðu skýringarmynd af því. Hversu mörg ár tekur hver þáttur ferlisins? Hvar í jörðinni finnast kol? Hvað eru hinar ýmsu gerðir kola kallaðar?

    • 2Þemaverkefni

       

      Hvað er súrt regn? Hvernig verður súrt regn til? Hvaða vandamál hefur súrt regn í för með sér? Hvar á Norðurlöndunum hefur súrt regn haft mest áhrif á loftslagið og hvar hafa áhrif þess verið minnst? Lýstu því og skýrðu hvers vegna og hvernig það gerist.

    • 3Þemaverkefni

       

      Kynntu þér hversu mikið af kolum hin ýmsu lönd nota til rafmagnsframleiðslu. Hvernig er unnið að því að draga úr kolanotkun á Norðurlöndunum? Hefur notkun kola aukist eða minnkað á Norðurlöndum undanfarinn áratug?

  • Vinabekkur

    • 1Vinabekkur

       

      Á Norðurlöndunum er lítið um stærri kolanámur – en nágrannalönd okkar í suðri, Þýskaland og Pólland, eru aftur á móti auðug af kolum. Finnið myndir á netinu (t.d. með því að nota Google kort) þar sem sjá má hvernig landslag breytist við námugröft. (Það má til dæmis finna lista yfir allar kolanámur í Póllandi hér: http://en.wikipedia.org/wiki/List_of_mines_in_Poland).


      Sendið vinabekknum ykkar myndirnar og setjið saman frásögn af lífinu í bænum í grennd við kolanámuna. Hvaða áhrif haldið þið að það hafi á líf íbúanna að búa í návígi við kolanámu? Hverjar yrðu afleiðingarnar ef námunni yrði lokað?