3.1 Energiebronnen vwo

• Natuurkunde
• Middelbare school
• havo, vwo
• Leerjaar 3

H3.1 Energiebronnen

Leerdoelen

• Je kunt uitleggen wat een energiebron is.
• Je kunt zes energiebronnen beschrijven.
• Je kunt kenmerken van energiebronnen benoemen.
• Je kunt de ideale energiebron beschrijven.
• Je kunt vier kenmerken van de energietransitie benoemen.
• Je kunt de zwaarte-energie berekenen.

Energiebronnen

filmpje energiebronnen

1

1. Fossiele brandstoffen

• Gevormd door planten- en dierenresten 
• Ook wel genoemd: vuile energie of grijze stroom

Voordeel =>

• direct te gebruiken

Nadeel =>

• voorraad is uitputbaar/raakt op
• bij de verbranding komen broeikasgassen vrij

Fossiele energiebronnen zijn:

Steenkool

Aardolie

Aardgas

Broeikasgassen zijn bijv. ->

CO2, Methaan

Deze gassen houden de warmte vast in de dampkring

2. Biomassa

• Belangrijke energiebron in Nederland -> goedkoop
• De helft van de groene energie in NL komt van biomassa
• Verbranden van planten- en dierenresten bv hout, groente/tuinafval, mest.
• Vergisten van mest -> biogas
• Biomassa levert chemische energie

3. Windenergie

• Windmolenparken; meestal op land, vooral aan de kust
• Windmolen drijft een generator aan.
• Bewegingsenergie wordt omgezet in elektrische energie.

Nadeel windenergie

• horizonvervuiling, lelijk!
  
• lawaai
• soms is er niet genoeg wind
  

4. Kernenergie / Atoomsplijting

• Energie door het splitsen van uranium

Voordelen =>

• Uranium is goedkoop
  
• Splitsen van U komt energie in de vorm van warmte vrij > stoom > turbine > generator
• Er komen geen broeikasgassen vrij

Nadelen =>

• Radioactieve straling
• Splitsing atomen erg gevaarlijk -> bij fout grote ramp

In Nederland zijn 3 kerncentrales:

- Borssele: hier wordt energie opgewekt

- Putten (niet voor energie)

- Delft (voor onderzoek)

5. Zonne-energie

Zonnepanelen wekken energie op

Stralingsenergie wordt omgezet in elektrische energie

Nadeel =>

• geeft alleen energie als de zon schijnt

6. Aardwarmte: Geothermische energie

Gebruik maken van aardwarmte

Vier kenmerken van de energietransitie 

gebruik van fossiele brandstoffen

klimaatneutrale energiebronnen

1. Fossiele brandstoffen worden vervangen.
2. Gebruik van energie beperken
3. Energie opslaan.
4. Energie lokaal produceren.

                            

Zwaarte-energie

Zwaarte-energie is energie die voorwerpen hebben die naar beneden kunnen vallen

Bijvoorbeeld: water in een waterkrachtcentrale. Als het water naar beneden valt, wordt de zwaarte-energie omgezet in bewegingsenergie en daarna in elektrische energie

Of: een bal die op het dak ligt. Als de bal naar beneden valt, wordt de zwaarte-energie omgezet in bewegingsenergie

Formule Zwaarte energie

Ez = zwaarte-energie in Joule (J)

m = massa in kilogram (kg)

g = gravitatieconstante: op aarde 9,8 N/kg

h = hoogteverschil in meter (m)

E​Z​​=m⋅g⋅h

voorbeeld

Hoeveel zwaarte energie krijgt een appel van 102 gram wanneer je hem  1,00 meter optilt?

In een stuwmeer valt per dag 5 miljoen liter water naar beneden vanaf 30 meter hoogte. Hoeveel energie levert dit op? Gebruik E = m * g * h

In een stuwmeer valt per dag 5 miljoen liter water naar beneden vanaf 30 meter hoogte. Hoeveel energie levert dit op? Gebruik E = m * g * h

5 miljoen liter water = 5 miljoen kg water

m = 5 000 000 kg

g = 9,8 N/kg

h = 30 m

Ez = m * g * h = 5 000 000 * 9,8 * 30 = 1 470 000 000 J = 1470 MJ

Huiswerk

Paragraaf 3.1 opgave 1 t/m 8