Tekst
Video
Spel og leik
Konkurranse
Lydinnspeling
Oppgåve
Faglitteratur
Lærarrettleiing

Gløymt passord?

 

Læringsmål

{{learningObjectiv.description}}

Oppgåva er no levert

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

Kommentar

Oppgåver

{{assignment.Comment}}

Gå til oppgåver
print

Framtidas brennstoff?

Klassetrinn 8.-10. klasse Fag Naturfag Type Tekst Læringsfokus Natur og miljø Tema Energikjelder Emne Elektrisitet Kjemi
Brintenergi

 

For at hydrogen skal kunne nyttast som brennstoff, må ei rekkje problem løysast. Det dreier seg om både pris, haldbarheit og måten vi oppbevarer og gjer hydrogenet tilgjengeleg på. Når det er sagt, er det òg snakk om teknologi som har mange fordelar for miljøet – derfor er mange forskarar og politikarar svært interesserte i å finne løysingar på problema.


Pris og haldbarheit

Prisen på hydrogen er veldig høg. Det er dyrt å produsere, og det er framleis ikkje etablert system der det kan bli produsert billig hydrogen ved hjelp av vedvarende energi i stort omfang, til dømes når det er eit overskot av elektrisitet frå vindmøller og solceller.

 

Prisen på sjølve brenselscellene er òg høg, og det er vanskeleg å konkurrere prismessig med tradisjonell gassfyring eller elektrisitet frå sentrale kraftverk som er i stikkontakten.

 

Det er òg eit problem at brenselscelleteknologien ikkje held så lenge. Med den heftige kjemiske prosessen i brenselscella blir delane i kvar enkelt celle dessverre raskt øydelagde.


Fremtidas energilager

Nokre brenselsceller kan nyttast både til produksjon av hydrogen og til produksjon av straum og varme. Prosessen kan med andre ord gå begge vegar. Ideen er i røynda som vi kjenner han frå eit vanleg batteri som òg kan ladast opp ved å tilføre energi. Om denne moglegheita blir utnytta, vil det bli mogleg å produsere energi i kvart enkelt hus ved hjelp av solceller på taket når sola skin.

 

Det er òg mogleg at kvar husstand inngår ein avtale med energiselskap som eig vindmølleparker på havet eller i nærleiken av huset. Når det blåser mykje, kan det nemleg vere overskot av elektrisitet, og i framtida vil kanskje kvar bustad på ein måte kunne hjelpe til med å lagre energien til seinare bruk i heimen ved hjelp av brenselsceller. Når det ikkje blåser, kan brenselscellene på den andre sida produsere elektrisitet og dermed hjelpe til med å levere energi – også til andre stader enn det enkelte hushaldet.

 

Det er denne typen idear forskarane jobbar med i dag under namnet «intelligent straumnett» – eller på engelsk: Smart Grid, som er eit uttrykk som ofte blir nytta i media.


Andre bruksområde

Ei brenselscelle treng veldig lite straum. Vanlegvis rundt 1 volt i spenningsskilnad. Om vi ønskjer større spenning, kan vi byggje dei saman. Det heiter ein cellestakk, og på den måten kan vi levere nøyaktig den spenninga som er ønskt. For augeblikket blir det forska på å lage cellestakkar frå brenselsceller som kan gi like mykje energi som kraftverk. Men det er kanskje like interessant at det òg kan produserast små stakkar som kan erstatte batteria i mobiltelefonar og leiker.


Løysingar for lagring

Hydrogen er den lettaste gasstypen i verda, og den med dei minste molekyla. Sidan han òg er veldig eksplosiv, må ein ta mange forholdsreglar før han kan bli nytta som brennstoff utan å forsvinne eller utan å vere for farleg. I dag blir fleire typar oppbevaringsmetodar nytta. Hydrogenet kan kjølast ned, slik at det blir flytande. Det kan pressast saman under høgt trykk og oppbevarast i trykktankar, og hydrogen kan oppbevarast i forskjellige former for metallstøv.

 

I dag er det vanlegast å oppbevare hydrogen i trykktank. Det er likevel fleire problem knytte til det. Gass under trykk krev svært sterke gassbehaldarar – og risikoen for eksplosjon er alltid til stades. Dersom hydrogenet skal bli flytande, må det vere veldig kaldt. Det må frysast ned til minus 254 grader – og dette krev store mengder energi og er vanskeleg å handtere.

 

Den mest lovande metoden ser ut til å vere at hydrogentankane i framtida blir laga av metall som kan ha hydrogenatom i gitterstrukturen – som er måten atoma i metallet heng saman på.

 

Eit døme er ein bil. For at metallet skal fungere som brennstoff til ein bil, må det innehalde hydrogen i eit omfang som svarer til om lag 6,5 prosent av vekta av bilen. Det kan ein med metallet magnesium. Problemet med magnesium er at det nyttar veldig lang tid på å avgi og ta opp hydrogenet fra gitterstrukturen i metallet. Derfor har forskarar funne andre materiale, t.d. litium, natrium og aluminium tilsett små mengder av eit tyngre metall, til dømes titan. Desse stoffa kan lagre hydrogen med opptil 20 prosent av vekta si, og opptak og frigiving skjer mykje raskare og ved lågare temperaturar enn med magnesium.

Logg inn for å lesa meir

Oppgåver

  • Fleirvalsoppgåver

  • Temaoppgåve

    • 1Temaoppgåve

      Korleis kan hydrogen inngå i framtidas energisystem? Fortel om moglegheitene og utfordringane.

    • 2Temaoppgåve

      Søk her på Nordeniskolen.org eller på internett og finn ei skildring av korleis ei brenselcelle fungerer. Vis og fortel korleis hydrogen kan brukast i ei brenselcelle til produksjon av elektrisitet og varme.

  • Vennskapsklasse

    • 1Vennskapsklasse

      Diskuter i klassen kva steg som må takast for å sikre at vi i framtida kan reise rundt utan bruk av olje, gass og andre fossile brennstoff. Lag ein plansje med ein tidsplan som viser dei ulike aktivitetane fram mot bruken av hydrogen som energikjelde. Diskuter særleg kva problem og omstillingar det medfører for samfunnet. I dag er ein stor del av Danmark og Noregs energi t.d. kobla saman med utvinning av olje og gass i Nordsjøen. Kva skal vi leve av i frmtida? Kven skal betale for dei store omstillingane?


      Del tankane dykkar med vennskapsklassen. Kva tankar har dei gjort seg? Kven er mest positiv og negativ i synet på framtida?