Energikällor Fossila bränslen Kol, olja och naturgas är exempel på fossila bränslen. Kol, olja och gas kallas fossila bränslen eftersom de bildades för miljontals år sedan. Fossila bränslen är största energikällan idag. Ungefär 80 % av världens energi försörjning kommer från fossila bränslen. När vi eldar med sådana bränslen, leder det till många olika miljöproblem. Även utvinning och transporten av olja och kol kan skada miljön. En annan nackdel med fossila bränslen är att de kommer att ta slut en dag. Därför är de inte förnybara energikällor. Fossila bränslen ökar mängden koldioxid i atmosfären. Det beror på att vi förbränner stora mängder av kol, gas och olja. Utan växthuseffekten skulle det vara kallare (35 grader kallare) på jorden och vi skulle inte kunna leva här. Fossila bränslen och växthuseffekten Gaser som kan hålla kvar värmen på jorden kallas växthusgaser. Koldioxid, ozon, kväveoxid, metan, freon är växthusgaser. Koldioxid är viktigt för att vi ska kunna överleva på jorden. Koldioxiden släpper igenom solens strålar, men släpper inte ut allt värme. Värmen hålls istället kvar runt jorden. Detta kan jämföras med glasrutorna i ett växthus – solen släpps in, men värmen släpps inte ut. När koldioxiden hindrar värmen från att stråla ut från jorden kallar vi det för växthuseffekt. När det blir mer koldioxid på jorden, blir jorden varmare och klimatet förändras. Forskarna tror att jordens temperatur kan öka med ca 4 0C fram till år 2100. När det blir värmare stiger havsytan på grund av att stora inlandsisar smälter. Miljontals människor som bor vid kuster kan tvingas flytta på grund av översvämningar. En ökande växthuseffekt kan orsaka mer extremt väder. De områden som är idag torra kan bli ännu torrare, medan regniga områden kan bli blötare. Konsekvenser kan bli svältkatastrofer, nya sjukdomar, etc. Hur kan vi minska växthuseffekten? Ett sätt att minska växthuseffekten är att vi minskar användning av fossila bränslen och välja istället förnyelsebara och miljövänliga energikällor som t. ex biobränslen. Att åka bussar som använder etanol och biogas, elbilar, åka tåg, cykla och promenera, handla miljömärkta produkter, källsortera och återvinna, byta gamla saker mot andra personer, handla närproducerade varor är några exempel på att minska växthuseffekten. Ozonskiktet tunnas ut Några mil uppe i atmosfären finns gasen ozon (O3) som ett tunt moln runt jordklotet. Det kallas ofta ozonskiktet. Ozon bildas när syre i atmosfären träffas av solens energirika strålar. Då ombildas syre (O2) till ozon (O3). Ozonet fångar upp en stor del av den skadliga ultravioletta strålningen från solen så att den inte når jordytan. UV-strålningen från solen kan orsaka hudcancer, ögonskador. Att ozonlagret tunnas ut kan också påverka växter på land och växtplankton på havet. Om växtplankton skadas, blir det ont om mat för djuren i havet, och växtplanktons upptag av koldioxid kommer att minska, vilket förstärker växthuseffekten. Ozonskiktet har tunnas ut särskild vid polerna på grund av att ozon lätt reagerar med andra gaser i atmosfären och bryts ner till syre. ”Ozonhållen” uppstår oftast vid Syd- och Nordpolen eftersom nedbrytningen av ozon går snabbare där luften är kall och innehåller iskristaller. De gaser som förstör ozonskiktet mest är freoner. De består av kol, fluor och klor och använts för att hålla kylan i kylskåp, drivgaser i sprayburkar. Sådana gaser finns inte i moderna kylskåp, men de finns i gamla kylskåp. 1 Fördelar med fossila bränslen Fördelar med fossila bränslen är att man kan få mycket el och värme av dem och vissa länder har kol, olja och gas som naturtillgångar, vilket gör det billigare för sådana länder att använda fossila bränslen som energikällor. Förnyelsebara energikällor Förnyelsebara energikällor tar inte slut och de är miljövänliga. De skadar inte miljön på samma sätt som fossila bränslen. Därför finns det ett behov att ersätta fossila bränslen med förnyelsebara energikällor. Biobränslen (som ved, etanol, biogas, energiskog) Bränsle som skapas av organiskt material (t.ex. ved) kallas för biobränsle. Biobränsle används för att producera el och värme samt som drivmedel. I Sverige har vi gott om skog och använder oss därför till stor del av skogen som bränslekälla, men det är även vanligt med odling av biobränslen. Exempel på odlade biobränslen är raps, halm rörflen (en sorts gräs) och diverse ärtväxter. Även avfall kan användas som biobränsle. Biobränsle bidrar inte till växthuseffekten, då den koldioxid som frigörs vid förbränning till motsvarande del tas upp i naturens kretslopp av skog och växter. Man brukar säga att biobränsle är en förnybar energikälla, då det kan nyskapas på relativt kort tid. Biobränsle används inom industrin, så som pappersindustrin, sågverken samt övrig träindustri. I Sverige finns även många företag som levererar fjärrvärme, och dessutom används biobränsle vid uppvärmning av villor och småhus. Vanligt biobränsle vid privat bruk är ved, pellets eller briketter. Biobränsle används också som bränsle för fordon. Vanliga biobränslen är då etanol eller biogas (metangas), men kan även tillverkas av palmolja, rapsolja, solrosolja, soja eller återvunnen matolja. Fördelar och nackdelar De främsta fördelarna med biobränsle är att de inte påverkar koldioxidhalten i atmosfären vid förbränning. Koldioxiden bryts ner helt naturligt och blir en del av kretsloppet. De innehåller även väldigt lite svavel. Biobränslen är även förnyelsebara. Nackdelar är att mängden gödnings- och bekämpningsmedel ökar, då detta används vid odling av biobränslen. Även konkurrensen om mark, vatten och livsmedel ökar, vilket drabbar speciellt fattiga länder. Själva framställningen av biobränslen kräver mycket energi, och vissa forskare hävdar att balansen i atmosfären ändå rubbas eftersom förbränningen sker på kort tid i jämförelse med hur lång tid det tar för naturen att absorbera koldioxiden som frigörs. När åkrar används för att producera biobränslen så minskar tillgången av föda på jorden vilket kan leda till svält för många människor. Solenergi Solstrålningen kan användas för att tillverka el på två olika sätt. Det vanligaste sätt är genom solceller (vanligtvis sammansatta i solpaneler). Solceller fångar energin i solstrålningar och genererar en likström. Ett annat sätt att tillverka el från solen är med hjälp av termisk solkraft. Detta fungerar genom att man med hjälp av speglar riktar solstrålningar till en punkt. På det visset kan man få temperaturer höga nog för att få vatten till att övergå till ånga. Ångan låter man sedan driva en ångturbin som i sin tur driver en generator och på så sätt skapas elektricitet. Solceller omvandlar ljusenergin till el. Solceller fungerar i princip överallt men det krävs mycket direkt solinstrålning för att de termiska solkraftverken ska fungera på ett bra sätt. 2 Fördelar och nackdelar Solenergi räknas som en gratis förnybar energikälla och ses som miljövänlig eftersom den inte ger några utsläpp under drift. Solceller är fortfarande alldeles för dyra för att kunna användas för elproduktion i större skala. Vindkraft Vindkraft är den förnybara energikällan som ökar mest i världen och är en viktig energikälla i arbetet med att minska koldioxidutsläppen. Den har lite påverkan på biologisk mångfalden. Vindkraftverk fångar upp rörelseenergi ur vinden och omvandlar den till el. Vinden är en förnyelsebar energikälla. Vindkraftverken drivs på sätt och vis av solen. Solens strålar ger olika temperaturer på olika platser i världen och temperaturskillnaderna gör att det blir olika lufttryck vilket i sin tur sätter luften i rörelse - det börjar med andra ord blåsa. Vindkraft producerar ren energi som inte ger utsläpp eller kräver miljöförstörande transporter av bränsle. Eftersom vindenergin inte kan lagras och vi inte kan påverka när, var och hur det blåser är det viktigt att vindkraften kan kompletteras med andra förnyelsebara energikällor som t.ex. vattenkraft. Nackdelar med vindkraften är att de är dyra att bygga, kan låtar mycket och bör inte byggas nära bostadsområden, och det blir ingen el när det inte blåser. Vattenkraft Vattenkraft har använts för elproduktion i över 100 år och är fortfarande den viktigaste energikällan för förnybar elproduktion i Sverige. Tillsammans producerar vattenkraftverken ungefär 45 procent av den el vi använder i landet. Man fångar energin genom att fördämma vattendrag och kontrollera flödet genom att leda vattnet till en lägre nivå via en turbin. Vattenflödet får turbinen att rotera och därigenom driva en generator som producerar elektricitet. Ju högre fall och ju större vattenflöde, desto högre blir kapaciteten. Fördelar och nackdelar Vattenkraft är en driftsäker, kostnadseffektiv och förnybar energikälla som praktiskt taget inte ger några utsläpp som påverkar klimatet eller miljön. Vattenkraft dammar påverkar dock vattenflödet i älvar och har stor inverkan på växt- och djurliv och däribland vandrande fisk. I länder som Norge, Sverige, Frankrike och Österrike där det finns stora höjdskillnader i terrängen och lämpliga vattendrag kommer en stor del av energimixen från vattenkraft. Vågkraft När vinden blåser över havet bildas havsvågor. Det är energin i vinden som skapar vågor genom att vinden sätter vattnet i rörelse. I ett vågkraftverk fångas vågornas energi upp och omvandlas till elektricitet. Vågkraft är ett nytt energislag som håller på att utvecklas i många länder. Man arbetar för att utveckla vågkraftverk som håller för havets krafter, till exempel vid en storm, och som kan omvandla vågenergin till elektricitet på ett effektivt sätt. De främsta svårigheterna för att utvinna vågenergi är problem med att kunna hantera variationerna i vågeffekten och bygga vågkraftverk som klarar av de påfrestningar som uppkommer av stormar. Ett land som har lyckat använda vågenergi på ett kommersiellt sätt är skottland (The pelamis Wave Energy Converter i Skottland). Vågkraftverket skapar artificiella rev där djur som krabbor kan leva. Idag vet vi lite om hur vågkraftverk kan påverka miljön. Det pågar fortfarande forskning om hur vågkraftverk kan påverka djur- och växtliv. Kärnkraft Bränslet i kärnkraft är uran. När uranets atomkärnor klyvs bildas mycket värme som kan användas för att producera elektricitet, samtidigt bildas farlig radioaktiv strålning. Därför 3 måste uranet skärmas av med tjocka väggar av stål och betong. Nästan hälften av alla Sveriges energi försörjning kommer från kärnkraft eftersom kärnkraft ger mycket energi och billig el. Kärnkraften ger normalt inga förorenade utsläpp. Men om det sker en olycka på ett kärnkraftverk och strålningen kommer ut, kan skadorna blir mycket stora på miljön och levande organismer. Radioaktiva avfall från kärnkraft måste förvaras oåtkomligt för många tusen år innan strålningen är ofarlig. 4