VAD ÄR ENERGI?

Energi – etymologiFrom Middle French énergie (16c.),

from Late Latin energia,

from Greek energeia "activity, action, operation,"

from energos "active

Energi – många olika betydelser i olika

sammanhang

Prins Daniel Fellowship

Förmåga att orsaka

en förändring

Fysik:

Förmåga att utföra arbete

Kemi:

Växelverkan mellan ämnen

bestämmer hastigheten på

reaktioner

Biologi:

Grunden för alla

livsprocesser

Samhällskunskap:

Orsak till diskussion och

debatt. Systemaspekter.

Förmåga att orsaka en förändring =

förmåga att utföra arbete

Energi förbrukas inte av arbetet utan

omvandlas mellan olika energiformer

Energiformer:

rörelseenergi, lägesenergi,

värmeenergi, kemisk energi, ……

Prins Daniel Fellowship

1 kWh =

1 kilowatt under

1 timme.

Måttenheter för Energi(SI systemet)

Energimängd anges i Joule (J)

Effekt = Energiförbrukning eller

energiproduktion per tidsenhet

Effekt mäts i W = J/s

Energi = effekt x tid

Energimängd mäts i Ws- eller i Wh

(eller kWh, MWh, GWh, TWh

beroende på storheten i systemet) .

1 kWh = 1000 Wh

1 MWh = 1000 kWh

1 GWh = 1000 MWh

1 TWh = 1000 GWh

1 PWh = 1000TWh =

1015 Wh

Total energiförbrukning

2013

Världen: 153 000 TWh

USA ca: 25 000 TWh

Sverige ca: 600 TWh

1 villa: 20 000-40

000kWh

Prins Daniel Fellowship

Vad får man för en KWh?(Ca: 1.00 - 1.50 kr)

Glödlampa 40 W – 25 tim

Lågenergilampa 11 W – 91 tim

Dammsugare 1000 W – 1 tim

Skrivare standby 40 W – 100 tim

Kaffebryggare 800 W – 1,25 tim

Äldre TV i drift 140 W – 7,14 tim

LCD TV 42” i drift 215 W – 5 tim

Äldre TV standby 10 W – 100 tim

LCD TV standby 1 W – 1000 tim

Infravärme 2000 W – 30 min

Prins Daniel Fellowship

Termodynamik är

läran om energi

Det finns två termodynamiska

huvudsatser som kan vara bra

att känna till.

1. Energiprincipen

som säger att energi

inte kan skapas och

heller inte förstöras.

2. Entropiprincipen

som säger att energins

kvalitet minskar varje

gång en energi-

omvandling sker.

Prins Daniel Fellowship

ENERGIBÄRARE (Exempel)

Bränslen (fasta, vätska, gas)

Elektricitet

Strålning (Solljus, IR)

Kärnbränsle

Prins Daniel Fellowship

”Ofta blandas energi och

exergi ihop. Det kan leda

till att man drar fel slut-

satser och ur effektivitets-

synpunkt väljer mindre

lämpade energikällor till

olika ändamål.”

Exergi är ordnad

rörelse, eller förmåga

till arbete

Sett ur exergiperspektiv gäller:

ju fler användningsområden – desto

värdefullare energiform.

Lägesenergi. Rörelseenergi och Exergi

Lägesenegi

Rörelseenergi

Arbete och värme

Prins Daniel Fellowship

Energi användbar

för människan −

med allt mer

förfinad teknik

Från att dra nytta av

värmen från solens energi

och elda med ved

till att fånga energin i

vindens och vattnets

rörelse

Prins Daniel Fellowship

Ånga öppnar vägen

till den industriella

revolutionen

Även metoderna för hur vi

drar nytta av värmen i

vattenånga har förfinats

över tiden

Prins Daniel Fellowship

FOSSILA

BRÄNSLEN

Kemiskt bunden energi

Olja

Kol

Gas

Prins Daniel Fellowship

SOLEN(strålning)

Källan till mycket av den energi vi

nyttjar idag, men än utnyttjar vi

bara en bråkdel av dess totala

kapacitet

FUSION & FISSION

Hot och möjligheter

Styrkor och svagheter

Voltaire’s dr Pangloss har rätt:

Vi lever i en värld som är nästan bäst av alla

möjliga världar

Bränslen: Vätgas, metan, bensin, biomassa, stärkelse (glukos), fett (djur)

Förbränning = kemisk reaktion:Kräver närvaro av en “oxidant” = elektronmottagare

Vad händer: Man bryter sönder kemiska bindningar i bränslemolekylen och i

oxidantmolekylen och skapar nya bindningar mellan atomerna

genom elektron överföring. De nya molekyler som skapas har

lägre energiinnehåll än ursprungsmolekylerna. Den frigjorda energin används

för arbete.

Krävs:elektronöverföring från bränslemolekylen till “oxidanten =

elektronmottagaren”=O2, F2, ……

Bäst och näst bäst av alla världar

Näst  bäst  av alla världar

Vätgas

H2 +1

2O2 Þ H2O+34kcal / gr

Metan

CH4 + 2O2 Þ CO2 + 2H2O+13.3kcal / gr

Benzin :

C8H18 +121

2O2 Þ 8CO2 + 9H2O+11,5kcal / gr

Glukos:

C6H12O6 + 26O2 Þ18CO2 +18H2O+ 9,5kcal / gr

Fett  (djur ) :

C18H36O2 + 6O2 Þ 6CO2 + 6H2O+3, 7kcal / gr

Bäst  av alla världar

H2 + F2 Þ 2HF + 64kcal / gr

CH4 + 4F2 Þ CF4 + 4HF + 25kcal / gr

Prins Daniel Fellowship

ENERGI

grunden till allt –

mycket finns kvar att

lära…

Prins Daniel Fellowship

Innehållet i denna presentation

har sitt ursprung i boken Energi

– Möjligheter och dilemman.

Boken finns att ladda ned via

projektets hemsida

www.iva.se/energiboken

Prins Daniel Fellowship

UPPHOVSRÄTT

Innehållet i denna presentation är framtagen inom ramen för projektet Vetenskap &

Vardag – Aspekter på energi som drivs av IVA och KVA i samverkan.

Presentationen baseras på innehållet i boken Energi – Möjligheter & Dilemman

med ambitionen att öka kunskaperna och intresset för energifrågor.

Denna presentation är fri att använda i sin helhet. Det är dock inte tillåtet att

kopiera hela eller delar av bilder i denna presentation för att använda dessa ur sitt

sammanhang utan att ange källan och hänvisa till presentationen i sin helhet. Det

är heller inte tillåtet att ändra presentationens innehåll utan att projektägarnas

medgivande.

För mer information om projektet se www.iva.se/energiboken