Natuurlijke grondstoffen en hulpbronnen periode 2

• Procestechniek
• MBO
• Studiejaar 2

Natuurlijke grondstoffen en hulpbronnen

In deze les komen de volgende onderwerpen aan bod

• Grondstoffen en hulpbronnen
  
• Hernieuwbare bronnen
  
• Niet-hernieuwbare bronnen
  
• Continue bronnen
  
• Voorraden
  
• Zuinig omgaan met grondstoffen
  
• Eenheden voor energie
  

Grondstoffen en hulpstoffen

De natuur is de bron van alle grondstoffen en hulpstoffen die we gebruiken.

Grondstoffen: worden verwerkt tot het eindproduct. 

Hulpstoffen: komen niet in het eindproduct terecht, maar zijn nodig om het product te maken. Bijvoorbeeld elektrische energie voor de machines.

Je kunt verschillende typen (hulp)bronnen onderscheiden. 

•  Hernieuwbare bronnen.
  
•  Niet-hernieuwbare bronnen.
  
•  Continue bronnen.
  

Hernieuwbare bronnen

zijn allemaal plantaardige of dierlijke producten. De natuur vult deze bronnen weer aan via de korte koolstofkringloop en via de voedselkringloop. Voorbeelden zijn graan, katoen, lucht en water.

Er is een vaste hoeveelheid lucht en water op onze aarde. Deze hoeveelheid verandert niet, omdat deze stoffen via een kringloop steeds weer beschikbaar zijn.

Lucht en water kunnen wel vervuild raken. Je moet vervuild water of vervuilde lucht schoonmaken, voordat je het loost. Dit kan door middel van waterzuiveringsinstallaties en luchtfilters in de rookgasafvoer van verbrandingsinstallaties.

Niet-hernieuwbaar bronnen

Betekent dat de natuur de stoffen uit zo’n bron niet binnen een korte tijd weer kan aanmaken of zelfs helemaal niet meer kan aanmaken. Voorbeelden zijn: fossiele brandstoffen, zand klei, ertsen of natuursteen.

Fossiele brandstoffen: organisch afval dat in de loop van miljoenen jaren is omgezet in fossiele brandstoffen. Het duurt lang voordat het organisch afval is omgezet in een fossiele brandstof.

Zand, klei, ertsen, natuursteen: deze bronnen zijn vaak vlak na het ontstaan van de aarde gevormd. Deze bronnen worden niet meer aangevuld en zijn dus niet-hernieuwbaar.

Continue bronnen

Zijn altijd beschikbaar en raken nooit op. We gebruiken deze bronnen om energie op te wekken. Voorbeelden zijn: zonlicht en wind.

Andere voorbeelden van continue bronnen zijn geometrische energie en energie uit waterkracht.

Geometrische energie: warmte uit de kern van de aarde.

Energie uit waterkracht: centrales in rivieren, stuwmeren en getijdencentrales. Deze werken op de stroming die ontstaan door getijdenverschillen (eb en vloed).

Voorraden

Totale voorraad: de totale hoeveelheid van een grondstof die op de wereld aanwezig is.

Reservevoorraad: de hoeveelheid grondstof die we in principe kunnen winnen.

Voorraad hernieuwbare bronnen: de totale voorraad is meestal bekend. Bij landbouwproducten

moet je de oogst direct weer aanplanten. Bij hout kun je niet alle volgroeide bomen in een keer

kappen. Water is er continu, alleen is er op de ene plaats meer water dan op de andere.

Voorraad niet-hernieuwbare bronnen: de totale voorraad neemt af als we niet-hernieuwbare

bronnen gebruiken. We gebruiken meer brandstoffen dan er aan nieuwe reserves wordt ontdekt.

Voorraad continue bronnen: de totale voorraad is oneindig groot. De meeste van deze bronnen worden direct aangevuld door energie

van buiten de aarde.

Omgang met grondstoffen

Bij zuinig omgaan met grondstoffen en energie spelen veel partijen een rol.

- De overheid: kan duurzame energie stimuleren met energienota’s, subsidies en maatregelen.

- Bedrijven: kunnen hun producten duurzamer maken en energie besparen, bijvoorbeeld door

producten beter recyclebaar te maken.

- Individuele mensen: kunnen door bewust gedrag een bijdrage leveren aan energiebesparing

en een zuinig gebruik van grondstoffen. Dit kunnen ze doen door bijvoorbeeld het afval te

scheiden.

Eenheden van energie

De SI-eenheid voor energie is joule (J). De eenheid voor vermogen is watt (W).

1 W = 1 J/s en 1 J = 1 Ws (wattseconde). Er zijn verschillende vormen van energie.

- Mechanische energie: energie uit beweging. De eenheid is newtonmeter (Nm). 1 Nm = 1 J.

- Elektrische energie: de eenheid is kilowattuur (kWh). 1 Ws = 1 J.

- Thermische energie (warmte): energie die in de vorm van warmte vrijkomt bij verbranding.

Bij verbrandingsinstallaties wordt vaak het maximumvermogen aangegeven in plaats van de

energie (MW). Bij voedingsmiddelen is de eenheid kilocalorie (kcal).

- Pneumatische en hydraulische energie: energie van lucht onder druk. De eenheid is m3/s.

- Stralingsenergie (zonlicht en licht): bij stralingsenergie is de eenheid lumen maal seconde

(lm.s). Bij zonnepanelen wattpiek (Wp).

Hoeveel joule is 1 kW/h

1. 3,6
2. 1000
3. 3.600.000
4. 3600

Hoeveel joule is 1 Megajoule?

1. 1.000.000
2. 100
3. 10
4. 1000

Hoeveel kWh is 25000 joule?

1. 0,7
2. 25
3. 6944444
4. 0,007

The End

Vooral het laatste stuk is interessant omdat we in periode 3 naar warmteoverdracht gaan.