1
Innehållsföreteckning
Innehåll
Innehållsföreteckning .............................................................................................................................. 2
Naturkunskap 1a1 ................................................................................................................................... 4
Centralt innehåll .................................................................................................................................. 4
De olika betygen .................................................................................................................................. 5
Hur boken ska läsas ............................................................................................................................. 5
Kapitel 1 Kommer du ihåg det här från 9:an? ......................................................................................... 6
Atomer................................................................................................................................................. 6
Elektrisk ström ..................................................................................................................................... 6
Molekyler............................................................................................................................................. 7
Celler.................................................................................................................................................... 7
Ekosystem............................................................................................................................................ 7
1.
Vad är naturkunskap?...................................................................................................................... 8
Arbetsmetod.................................................................................................................................... 9
Objektivitet ...................................................................................................................................... 9
2.
Arbetsområde Ekologi och miljö ................................................................................................... 11
Ekosystem.......................................................................................................................................... 11
Arter............................................................................................................................................... 11
Bärkraftsdiagram ........................................................................................................................... 13
Näringskedja .................................................................................................................................. 14
Vattnets kretslopp ......................................................................................................................... 15
Fotosyntes ..................................................................................................................................... 16
Cellandning .................................................................................................................................... 17
Miljöproblem ..................................................................................................................................... 18
Olja ................................................................................................................................................ 18
Smog .............................................................................................................................................. 18
Försurning...................................................................................................................................... 19
pH-värde ........................................................................................................................................ 20
Ozonhålet ...................................................................................................................................... 20
Växthuseffekten ............................................................................................................................ 21
Den förstärkta växthuseffekten .................................................................................................... 22
3.
Arbetsområde energikällor ........................................................................................................... 24
2
Vi behöver mycket energi ................................................................................................................. 24
Ändlig energi...................................................................................................................................... 24
Fossila bränslen ............................................................................................................................. 24
Kärnkraftverk ..................................................................................................................................... 25
Uran ............................................................................................................................................... 25
Fission – Kärnkraftsverkets energikälla ......................................................................................... 26
Undvika härdsmälta....................................................................................................................... 27
Fördelar och nackdelar .................................................................................................................. 28
Förnyelsebar energi........................................................................................................................... 28
Fördelar och nackdelar .................................................................................................................. 29
Flödande energi ................................................................................................................................. 29
Vind................................................................................................................................................ 29
Vattenkraft .................................................................................................................................... 31
Solenergi ........................................................................................................................................ 32
Andra typer av flödande energi..................................................................................................... 33
4.
Arbetsområde hållbar utveckling .................................................................................................. 34
Konsumtion och sopor ...................................................................................................................... 34
Producentansvar ........................................................................................................................... 34
Matsvinnet .................................................................................................................................... 36
Att minska på sopberget ............................................................................................................... 36
Vinster med att minska på avfallet................................................................................................ 36
Miljögifter .......................................................................................................................................... 36
Mat, miljö och hälsa .......................................................................................................................... 37
Hållbar utveckling ur tre perspektiv .................................................................................................. 37
3
Naturkunskap 1a1
Inom naturkunskap lär man sig om hur vår omvärld fungerar. Den här kursboken utgår från det
centrala innehåll och de kriterier som skolverket angivit till kursen ”Naturkunskap 1a1”. Detta
innehåll kan varken elever eller lärare styra över. Däremot kan man inrikta kursen och ta upp olika
exempel beroende på lärarens och elevernas intresse. Är du intresserad av något särskilt inom
naturvetenskap, berätta det för din lärare!
Jag (din lärare) har gjort det här häftet för att göra det så lätt som möjligt för dig att förstå ämnet
naturkunskap. Detta är första ”upplagan” och jag är mycket intresserad av dina åsikter! Hittar du
fel i texten? Tycker du någon text eller bild är svår att förstå? Tycker du att något saknas? Dela
med dig av dina tankar så kan jag göra häftet bättre till nästa års elever. Tack.
Centralt innehåll
När kursen är slut ska du ha kunskaper inom följande områden:
• Hållbar utveckling inom olika områden:
•
Energi
• klimat
• ekosystem
• Ekosystemtjänster
• Resursutnyttjande
• Ekosystemens bärkraft
•
Olika aspekter på hållbar utveckling, till exempel:
• Konsumtion
• Resursfördelning
• mänskliga rättigheter
• jämställdhet.
•
Olika synvinklar kring:
• Normer
• människans sexualitet
• lust
• relationer
• sexuella hälsa
•
Naturvetenskapliga arbetsmetoder, till exempel:
• Observationer
• Klassificering
• Mätningar
• Experiment
•
Forskning och etik
•
Hur naturvetenskapen ser på omvärlden och prövar den
•
Hur man granskar omvärlden kritiskt
4
De olika betygen
De olika betygsstegen skiljer sig endast vid några ord, de fetmarkerade. Först står det som gäller för
E, efter snedstrecket står det som gäller för C och därefter A. Betygen D och B kan uppnås om man
klarat de flesta av kriterierna för det högre betyget, men inte alla.
Betyget E/C/A
•
Eleven kan översiktligt/ utförligt/ utförligt och nyanserat diskutera frågor med
naturvetenskapligt innehåll som har betydelse för individ och samhälle. I diskussionen
använder eleven kunskaper om naturvetenskap för att ställa enkla/utforskande frågor samt
för att ge enkla/enkla/komplexa förklaringar och argument. Dessutom kan eleven ge några
exempel på tänkbara ställningstaganden eller handlingsalternativ samt ger
enkla/välgrundade/ välgrundade och nyanserade argument för dessa.
•
Eleven kan redogöra översiktligt/utförligt/ utförligt och nyanserat, utifrån relevanta
kunskaper om sexualitet och relationer, för hur människokroppen är uppbyggd och fungerar i
växelverkan med omgivningen. I samband med redogörelsen kan eleven
översiktligt/utförligt/ utförligt och nyanserat diskutera konsekvenser såväl för individens
sexuella hälsa som för folkhälsan./ och underbygga diskussionen med välgrundade
argument./ och underbygga diskussionen med välgrundade och nyanserade argument.
•
Eleven kan ge några utförliga exempel på hur naturvetenskap kan kopplas till hållbar
utveckling. Utifrån exemplen drar eleven enkla/välgrundade/ välgrundade och nyanserade
slutsatser och föreslår några handlingsalternativ samt ger enkla/välgrundade/ välgrundade
och nyanserade argument för dessa.
•
Eleven kan översiktligt beskriva hur naturvetenskap organiseras och kan användas för kritisk
granskning. Vidare föreslår och utför eleven en enkel naturvetenskaplig undersökning och
redogör översiktligt/utförligt/ utförligt och nyanserat för den. Dessutom kan eleven ge
enkla exempel på hur teorier kan prövas genom kritisk granskning, samt diskuterar
översiktligt/utförligt/ utförligt och nyanserat utifrån något/några/några exempel på vilket
sätt en naturvetenskaplig teori har haft betydelse för samhällets framväxt.
Hur häftet ska läsas
Sammanfattning,
kan du denna text
och bilderna på
sidan har du de
kunskaper som
behövs för ett E.
Läs denna text först
oavsett vilket betyg
du satsar på. Kan du
all denna text har
du kunskaper ca
motsvarande C-nivå.
Fördjupning, den
här texten är viktig
att förstå om du
satsar på något av
de högsta betygen.
5
Kommer du ihåg det här från 9:an?
Atomer
De minsta partiklarna vi talar om i kursen är elektroner. De är negativt laddade och rör sig runt en
kärna av protoner. Tillsammans med neutroner bygger elektronerna och protonerna upp atomerna.
Det finns alltid lika många elektroner som protoner i en atom.
Atom med två protoner(+) , två elektroner(-) och en neutron(0)
Olika sorters atomer har olika många elektroner, och protoner, i sina atomer. I tabellen nedan ser du
exempel på hur många elektroner och protoner det finns i några vanliga ämnen.
Ämne
Elektroner Protoner
Kol
6
6
Syre
8
8
Aluminium
13
13
Guld
79
79
Uran
92
92
Kol är en mycket viktig atom, nästan allt liv på jorden består till största delen av just denna atom,
även vi människor.
Kolatom, kan binda ihop sig med 4 andra
atomer och har därför 4 ”armar” på bilden
Elektrisk ström
Elektroner kan hoppa mellan olika atomer, om man får elektronerna att röra sig i samma riktning får
man en elektrisk ström.
Elektroner som hoppar mellan olika atomer
6
Molekyler
Om flera atomer sätts ihop så får vi en molekyl. I tabellen ser du exempel på molekyler man kan få av
att sätta samman olika atomer.
Exempel på olika atomer.
Atom Atom
Molekyl
2 st syre
syrgas
3 st syre
ozon
1 kol 2 st syre
koldioxid
1 väte 2 st syre
vatten
2 st kväve kvävgas
Kemiskformel
O2
O3
CO2
H2O
N2
En del molekyler består av tusentals olika atomer. Exempelvis proteiner och DNA.
Två syreatomer och en kolatom blir molekylen koldioxid
Celler
Celler är det som bygger upp allt levande. En cell består av bland annat proteiner och DNA. En
bakterie består av en enda cell, medan en människa består av ca 100 000 miljarder celler!
En förenklad bild av en cell med en kärna med DNA
Ekosystem
Ekosystem kallas allt inom ett visst område som behövs för att livet ska kunna leva vidare.
Djur, växter, vatten, jord, klimat m.m. En regnskog är en typ av ekosystem, en äng ett annat.
7
1.
Exempel
Inom astronomi vill man
kanske ha svar på hur långt
bort stjärnorna är, vilken
temperatur de har eller hur
vår galax ser ut. För att få
svar observerar man med
kikare, man studerar
stjärnornas ljus och hur de
rör sig. Astronomi tillhör
naturvetenskapen.
I astrologi vill man ha svar på
frågor om hur ens framtid
kommer att bli, hur någon är
som är född en vis månad
eller vad man bör se upp
med inom den närmaste
framtiden. Det finns inga
experiment eller
observationer som kan
bevisa att stjärnorna
påverkar våra liv. Astrologi är
inte vetenskap
Sammanfattning
Vad är naturkunskap?
Naturkunskapen växte fram för att människor sökte svar på frågor som
”Vad är stjärnorna för något?”, ”varför blir det jordbävningar?, ”Hur
fungerar kroppen?”. Inom naturkunskap söker man svar genom att
genomföra olika undersökningar. Man kan tillexempel göra experiment,
observationer ellerintervjuer.
Observation av fåglars beteende
Inom religion söker man också svar på olika frågor, men man söker svaren i
tillexempel en skrift. Man gör inga experiment eller observationer för att
bevisa Guds existens eller ej.
Naturvetenskap bygger på
sådant man kan bevisa med till
exempel experiment.
Exempelvis religioner och
astrologi bygger inte på
sådana metoder.
I Burma tror man att man är garanterad en plats i Nirvana, liknande paradiset, om man bygger en
pagod (helig byggnad) det finns därför tusentals pagoder i Burma. Ingen kan bevisa att de som byggt
dem verkligen kommit till Nirvana, detta är inte vetenskap.
8
Sammanfattning
Hypotes – vad man tror ska
hända
Utförande – man gör
experiment, intervjuer eller
observationer
Resultat – stämde hypotesen
eller inte?
Teori – fakta
Objektiv – att inte stå på
någons sida
Etisk – forskningen ska inte
skada mer än nödvändigt.
Arbetsmetod
När man vill ha svar på något inom naturvetenskap skriver man först en
hypotes. En hypotes är något man tror. Exempelvis vill man undersöka om
hasch är skadligt för hjärnan. Då kan hypotesen se ut så här: Jag tror att
hasch skadar hjärnan eftersom den påverkar användaren att se
verkligheten på att annorlunda sätt.
Sedan är det dags att genomföra undersökningen, för att se om ens
hypotes stämmer eller inte. I detta fall kan man exempelvis prova att ge
hasch till råttor, man kan också genomföra test och intervjuer med
människor som regelbundet använder hasch och jämföra med människor
som inte använder hasch.
Därefter jämför man resultatet med hypotesen. Antingen kommer man
fram till att hypotes och resultat inte stämmer överens, och då får man
göra en ny hypotes. Eller så stämmer resultatet med hypotesen, och då gör
man fler undersökningar tills man är säker på att hypotesen stämmer. Då
kallar man det för teori.
I det här fallet gjorde man försök på råttor. Det visade sig att unga råttor
som fick hasch fick skador på hjärnan vilket gjorde att de hade svårt för att
lära sig saker och att minnas saker, de vuxna råttorna påverkades inte på detta sätt.
När man genomfört liknande undersökningar flera gånger och om man kommit fram till samma
resultat varje gång så har man en teori. En teori är det som räknas som fakta inom
naturvetenskapen. I detta fall lyder teorin: Hasch skadar unga möss hjärna. Eftersom människors
hjärna är färdigutvecklad först vid 25-års åldern kan man anta att även unga människors hjärnor
skadas av hasch.
Objektivitet
Som forskare är det viktigt att man är objektiv, det vill säga att man inte står på någons sida. Som
exempel tar vi teflonindustrin.
Teflon är ett ämne som finns i till exempel stekpannor för att inte maten ska brännas fast. Om en
sådan stekpanna upphetas till en temperatur på över XXXX grader dör burfåglar om de befinner sig i
samma rum, det finns därför en hypotes om att teflon också kan vara skadligt för människor. Ett
företag (Dupont) som tillverkar stekpannor med en beläggning av teflon hade egna forskare som kom
fram till att teflon inte är skadligt för hälsan. Eftersom dessa forskare är betalda av företaget som
tillverkar teflonpannor är de inte objektiva. Det ligger i deras intresse att resultatet blir att teflon är
ofarligt.
Vi kan inte stänga in människor i ett rum för att undersöka hur mycket teflonångor som krävs för att
det ska vara skadligt för människor. Därför kan man inte säga att det säkert om det är farligt eller ej.
När man forskar är det viktigt att forskningen är etisk. Forskningen får inte skada mer än den gör
nytta. Exempelvis djurförsök är något som diskuteras flitigt huruvida det är etiskt eller ej.
9
En forskare är inte objektiv om ett
visst resultat ligger i hans intresse
Ett exempel ur verkligheten på hur en forskare arbetar:
10
2.
Sammanfattning
Art – individer som kan få fertil
avkomma
Evolution – då arter förändras
för att anpassa sig till sin miljö
Population – individer av en
viss art inom ett visst område
Arbetsområde Ekologi och miljö
Ekosystem
Arter
Till samma art tillhör de individer som kan få fertil avkomma med
varandra. Två hästar kan exempelvis få barn och barnbarn med varandra,
dessa hästar tillhör därför samma art. En häst och en åsna kan också få
barn med varandra, men dessa barn är inte fertila, dvs de kan inte få några
barn. Alltså är häst och åsna olika arter.
Bärkraftsdiagram – visar hur
en art ökar och minskar i antal
Fördjupning
Om man använder
antibiotika dör de flesta av
de bakterier som gjorde dig
sjuk, och du blir frisk. Men
om någon av bakterierna
överlever kan den bakterien
föröka sig och vi får då
många bakterier som inte
dör av antibiotika. Dessa
bakterier kallas resistenta.
Detta är mycket allvarligt! Ju
mer antibiotika som används
Hästar kan få barn och barnbarn, men häst och åsna kan bara få barn
ju fler resistenta bakterier får
Alla människor kan i teorin få barn med varandra och vi tillhör därför alla
samma art, Homo sapiens sapiens, kallas vår art på latin.
vi. Man räknar med att bara i
Europa dör 25 000
människor varje år på grund
av resistenta bakterier, de
blir inte friska av medicinen.
Sverige har därför förbjudit
att man ger köttdjur
antibiotika i förebyggande
syfte, något som är tillåtet i
många andra länder för att
göra köttet billigare.
Evolution
Arter kan förändras, detta kallas för evolution. Ett över 4000 år gammalt
exempel på hur det kan gå till: På den här tiden levde det mammutar i
Arktis, några av dem lyckades simma ut till en ö, och stannade sedan kvar
där och förökade sig. På ön fanns det mindre mat än på fastlandet vilket
gjorde att de mammutar som var minst hade lättare att få tillräckligt med
mat för att överleva. Därför fick små mammutar flest barn. Så småningom
blev de allt mindre och tillslut var fastlands elefanterna och ö-elefanterna
så olika att de inte kunnat få barn med varandra även om de träffats. Det
hade då bildats en ny art. De individer som är bäst anpassade till sin
omgivning överlever och kan sprida sina gener (få barn).
11
1. Mammutar på fastlandet
2. Några mammutar simmar till en ö
2. De som har lättast för att överleva fortplantar sig och sprider sina egenskaper (gener) tills en
ny art utvecklats
Exempel på hur djur anpassat sig till sin miljö är rovdjur, de har ögonen rakt fram vilket gör att de kan
fokusera och jaga sitt byte bättre. Växtätare har oftast ögonen på sidan av huvudet, det gör det
lättare för dem att upptäcka rovdjur, överleva och sprida sina gener.
Exempel på hur en kaktus anpassat sig till en miljö i ett torrt klimat
12
Bärkraftsdiagram
Ett bärkraftsdiagram visar hur en art minskar och ökar i antal över tid. Alla fjällugglor på jorden tillhör
samma art, men eftersom fjällugglorna på Grönland och i Sverige inte kan ha någon fysisk kontakt,
kan de ändå inte få barn med varandra. Man säger att dessa fjällugglor tillhör olika populationer.
Individer av en art på ett begränsat område, utan kontakt med andra individer av samma art, tillhör
samma population.
Fjällugglan fångar lämlar och ger till sina barn, finns det mycket lämlar blir det mycket mat, och
därmed mycket fjällugglor. På diagramet nedan går linjen uppåt för att symbolisera hur antalet
ugglor ökar i antal.
Men är det mycket ugglor så minskar antalet lämlar, det blir då brist på mat för ugglorna och många
ugglor dör. I diagramet nedan går linjen neråt för att visa att antalet ugglor minskar i antal.
Antalet individer ökar och minskar kring det som vi kallar naturens bärkraft, det vill säga hur många
individer som naturen tål.
Grön=antalet fjällugglor
Röd=antalet lämmlar
1. Antalet lämmlar ökar, mycket mat tillugglorna som då blir fler
2. Lämmlarna blir uppätna och minskar i antal
3. Lite lämmlar ger lite mat till ugglorna som också minskar i antal
4. När det är lite ugglor kan lämmlarna återigen öka i antal
Människan påverkar
Vi människor har inte nått vår egen bärkraft, antalet människor på jorden ökar ständigt. Det finns
olika saker som vi gör som minskar naturens bärkraft.
•
•
•
•
Vi sprider gifter som gör att organismer (levande varelser) får svårare att överleva
Vi använder för mycket av många resurser, exempelvis torsk, regnskogsträ
Vi hugger ner skog så jorden förstörs (erosion och näringsbrist)
Vi använder olja vilket leder till försurning så grödorna växer sämre
Vi kan också göra saker som gör att bärkraften ökar.
13
•
•
Vi har smarta tekniska lösningar, exempelvis effektivare jordbruk, effektivare energiutvinning
Vi kan minska konsumtionen så det vi har räcker till fler
Näringskedja
En näringskedja visar hur energi/näring rör sig i naturen. Exempelvis näringen som finns i gräs
hamnar i lämmlen när den äter. Näringen i lämmlen hamnar sedan i fjällugglan när den äter
lämmlen. På så sätt hamnar de ämnen och den energi som fanns i gräset så småningom i ugglan.
Sammanfattning
Näringskedja – visar vem som
äter vem, växt eller alg längst
ner
Näringsväv – flera
näringskedjor
Ekosystem – allt som
organismerna inom ett område
behöver för att leva
Fördjupning
Djur som äter växter kallas för
förstahandskonsument, djur
som äter växtätare kallas
andrahandskonsument och
djur som i normala fall inte äts
av någon annan kallas
topkonsument, ex vi människor.
Om man utrotar ett djur och
bryter en näringskedja kan det
få allvarliga och oväntade
konsekvenser. Vi människor
har inte kunskap om hur alla
organismer påverkar
varandra.
Näringskedja: Gräsets äts av lämmlen som äts av fjällugglan.
Den som är längst ner i näringskedjan kallas producent. De andra
kallas för konsumenter.
Om många näringskedjor slås samman får man en mer
verklighetstrogen bild av hur det ser ut i naturen. Det kallas för en
näringsväv. I botten av en näringskedja eller en näringsväv finns
alltid en organism med fotosyntes. Det vill säga en växt eller en alg.
Anledningen till detta är att växter och alger inte äter någon annan,
de får sin energi ifrån solen och sin materia från luften (koldioxid).
Näringsväv
Ett ekosystem är den näringsväv som finns inom ett visst område, och allt annat som organismerna i
näringsväven behöver. Exempelvis vatten, jord, minerler, luft, solljus. Ett ekosystem kan vara ett hav,
en skog, en äng eller någon annan naturtyp.
14
Fördjupning
Anledningen till att det på
ena sidan om ett berg kan
vara öken och på den andra
sidan frodig skog är att
molnen tvingas stiga över
bergen. Högt upp kommer
luften bli kallare och tunnare
och molnet kan inte hålla
kvar allt vatten. Därför
regnar det oftare på den
sidan av berget som ligger
mot havet.
Vattnets kretslopp
Sen grundskolan känner du säkert till att vatten avdunstar från
sjöar och hav, stiger upp, bildar moln och regnar ner över jorden.
Vattnet rör sig sedan via floder och grundvatten (det vattnet som
finns under jorden) tillbaks till sjön eller havet. Se bild på nästa
sida.
Vattnets kretslopp
Men varför avdunstar vattnet egentligen? Det finns 2 sätt.
Sammanfattning
Vattnets kretslopp –
avdunstning från sjöar och
hav blir moln, regnar ner och
tillbaks igen via floder och
grundvatten
1. Vatten består av två väteatomer och en syreatom som satts
ihop till en vattenmolekyl. I en sjö eller ett hav finns det flera
miljarder vattenmolekyler som hela tiden rör på sig. Ju mer solen
värmer desto snabbare rör de sig. Hela tiden sker det krockar
mellan vattenmolekylerna och då händer det att en molekyl
skjuts iväg upp i luften. Den vattenmolekylen kommer så
småningom, tillsammans med miljontals andra vattenmolekyler,
att bilda moln.
Asdunstning –
vattenmolekyler krockar mot
varandra och kan då skjutas
upp från vattnet till luften
Vattenmolekyler som krockar och skjuts iväg
15
2. Växter suger upp vatten från marken med sina rötter.
Vattnet rör sig genom växten ut till bladen. Sedan lämnar
vattenmolekylerna bladen och stiger upp och bildar moln.
Detta kallas transpiration.
Fördjupning
Solljuset är mycket energirikt,
växten använder i fotosyntesen
energin från solen för att ha
sönder molekylerna vatten och
koldioxid. Det blir ämnena
väte, syre och kol. Dessa ämnen
sätts ihop på ett nytt sätt och
bildar syrgas och socker.
(Egentligen är det syrgas, men
man brukar förenkla det till
syre)
Växten måste även ha
cellandning eftersom den
behöver energi till att till
exempel röra sig (vända sig
mot solen) eller för att bilda
frön. Den kan inte ta energi
direkt från solen för att göra
dessa saker.
Transpiration, vattenmolekyler rör sig genom växten
Alltså behöver både växter och
djur syre, men växten kan bilda
sin egen syrgas, det kan inte
djur. Därför är växten (eller
algen) alltid längst ner i en
näringskedja.
Sammanfattning
Fotosyntes –
solljus + vatten + koldioxid
syre + socker
Fotosyntes
Detta kan sägas vara livets viktigaste process. Utan
fotosyntesen hade det livet som finns på jorden inte kunnat
existera. Detta är därför en viktig process att förstå. Vad är det
då som är så viktigt, som vi inte kan leva utan? Syre! I
fotosyntesen bildas syrgas.
Fundera på vad en växt behöver för att överleva. Om vi stänger
in den i ett skåp dör den, växter behöver ljus. Om vi inte
vattnar den vissnar den, växter behöver vatten.
Syre - måste vi få för att kunna
andas.
Cellandning – som fotosyntesen
baklänges. Behövs för att vi ska
få energi
I fotosyntesen ingår 2 ämnen till som är svårare att lista ut
själv, koldioxid och socker. Koldioxid finns i luften, Det är det
ämnet som vi och alla andra djur andas ut. Växten tar in
koldioxid via sina blad och omvandlar det till socker. Sockret
använder växten för att bygga upp sin ”kropp” (Den tillverkar
olika sorters kolhydrater).
Kort kan detta skrivas så här:
Solljus + vatten + koldioxid syre + socker
Denna process finns i alla gröna växter och alger.
16
Fotosyntesen: Solljus + vatten + koldioxid syre + socker
Cellandning
Cellandning sker i alla celler, i både växter och i djur. Denna process används för att ge energi till
organismen. Det sker i våra muskelceller för att vi ska kunna röra oss, i våra hjärnceller för att vi ska
kunna tänka och så vidare. Cellandningen använder de produkter som bildats vid fotosyntesen,
socker och syre, och omvandlar det till energi, restprodukter blir vatten och koldioxid. Socker får vi
från maten, syre andas vi in. Vatten och koldioxid andas vi ut och energi behöver vi för att kunna
leva.
Så här kan det skrivas kort: Socker + syre vatten + koldioxid + energi
Cellandningen och fotosyntesen kompletterar varandra
17
Miljöproblem
Ofta ser man inte omedelbart konsekvenserna av den miljöförstöring vi människor utsätter naturen
för. Men den finns där och påverkar även oss själva, och framtida generationer. Det är därför viktigt
att vara medveten om hur naturen påverkas och vad vi kan göra för att förbättra situationen.
Olja
För att förstå dagens miljöproblem behöver vi veta vad olja är för något. I normala fall blir de växter
och djur som dör uppätna av någon annan organism, exempelvis en sorts mask, det kallas att de
bryts ner. En del av de djur som levde i havet för miljontals år sedan täcktes av sand och kunde inte
brytas ner. Allt eftersom tiden gick blev lagret av sand tjockare och tjockare, de nedersta lagren
pressades samman till sten och trycket på de organismer som låg där under blev väldigt högt, även
temperaturen steg.
Dessa organismer bestod, liksom vi, till största delen av kol bundna i stora molekyler. När
organismerna pressades sönder delades även molekylerna i mindre bitar tills det blev olja. Levande
organismer innehåller även till exempel svavel, därför innehåller olja också svavel. Av olja gör man
bland annat bensin, flygfotogen och plast.
Olja tar flera miljoner år att tillverka, de svarta cirklarna i ”uppförstoringen” föreställer kolatomer.
Först i långa molekyler, därefter nedbrutna i olika kortare molekyler.
Smog
Smog är ett i allra högsta grad synligt problem i världens storstäder. Smog uppstår när avgaser från
stadens bilar och fabriker inte lyckas lämna staden. Föroreningarna som normalt hade sprit sig över
ett stort område stannar i staden. Smogen gör att människor har svårt för att se, vilket ledet till fler
bilolyckor och luften blir giftig att andas. Framförallt människor med nedsatt lungfunktion och äldre
riskerar att dö av den giftiga luften. 1952 lämnade inte avgaserna London förrän efter en vecka, 4000
fler personer än normalt dog då (källa SMHI).
18
Fördjupning
Ozonlagret
Smog
Den
syrgasfall
som
vi luften
andas kallare
består
I normala
blir
av två upp
stycken
högre
och syreatomer
den varma ,som
slagit
sig samman.
dessa
smutsiga
luften kanNär
då stiga
syrgasmolekyler
upp till en
uppåt
och lämnanår
staden
höjd av 15-35
kmdet
ovanför
(jämför
med att
är varmast
jorden
slåsi några
av dem
högst upp
en bastu).
sönder av solens
intensiva
Anledningen
till att
avgaserna
strålning.
Dessastaden
fria ibland
inte
kan lämna
syreatomer
hittar snabbt
en
är att det kommer
ett lager
syrgasmolekyl
ochstadens
slår sig kalla
varm
luft ovanför
samman
med
den,
vi
dåsom
en
luft. Den varma luftenfår
blir
molekyl
med staden
3 syreatomer,
ett
lock över
och
ozon.
gatorna fylls av smog.
Det
freoner gör är att de delar
Fördjupning
på ozonmolekylen så vi
Försurning
återigen får syrgas.
Den höga temperaturen i en
förbränningsmotor (en bil) gör
att luftens vanligaste ämne,
kvävgas, slås samman med
syrgas och bildar kväveoxid.
Kväveoxid reagerar med
vattnet i luften och bildar
salpetersyra. Salpeter syra
har frätande egenskaper liksom
svavelsyra. Det kan smälta
både koppar och silver och
används dessutom vid
sprängmedelsframställning
Försurning
Levande organismer innehåller atomen svavel, därmed innehåller också
olja svavel. När olja förbränns, i en bil tillexempel, släpps svavlet ut i luften.
Luften vi andas innehåller syrgas, denna syrgas bandas med svavlet och
bildar ett ämne som heter svaveldioxid (oxid = syre).
Svaveldioxid i sin tur blandas med det vatten som finns i luften och då får vi
det frätande ämnet svavelsyra.
Svavelsyra fräter sönder statyer gjorda av marmor eller kalksten, får järn
att rosta snabbare och gör att växter växer sämre, vilket ger sämre skördar.
Sammanfattning
Hur ozon bildas
Olja – döda organiser som i
miljontals år pressats samman
Sammanfattning
under havsbottnen.
Ozon - är bildat av syreatomer
Smog
– då avgaser
kanfarlig
och
skyddar
jorden ej
från
lämna staden
strålning
Försurning
– svavel
i olja
Freon
– ämne
i gamla
kylskåp,
blandasozonlagret
med syre och vatten,
förstör
då bildas svavelsyra som fräter
Ozonhållet – gör att antalet fall
sönder material och växter
av hudcancer har ökat.
Försurning, svavel från avgaser, syre och vatten bildar svavelsyra
19
pH-värde
För att mäta hur surt något är använder man en pH-skala. pH 7 är neutralt, som destillerat (helt rent)
vatten. pH värden över 7 kallas för basiska till exempel kaustiksoda, kalk och maskindiskmedel. pHvärden under 7 kallas sura till exempel citron, ättika, svavelsyra och salpetersyra.
Sura ämnen är mycket skadliga för livet i vatten. Blir pH-värdet för lågt i vattnet förstörs nämligen
djurens ägg, och därmed kommer inga nya generationer. För att rädda de sjöar vi tycker är viktigast
häller man kalk i dem. Kalk är basiskt och gör att pH-värdet i sjön blir neutralt igen.
pH-skala, fiskens ägg dör om det är för surt. Snart finns bara gamla fiskar i sjön
Ozonhålet
När jorden skapades fanns det inget syre i luften, men så för ungefär 3000 miljoner år sedan
utvecklades organismer (alger och så småningom växter) med fotosyntes. Fotosyntesen tar koldioxid
och vatten och omvandlar det till syrgas. Utan fotosyntesen hade vi inte kunnat andas.
En del av syret steg högt upp i atmosfären och där slog tre syreatomer ihop sig till en syrgasmolekyl.
Det ämnet kallas ozon. Ozon hindrar skadlig strålning från att nå jorden. Utan ozonlagret hade inte
livet på land kunnat utvecklas.
På 1930-talet uppfanns freoner (av Thomas Midgley Jr) och det användes i kylskåp. På 1970-talet
upptäckte man att freon förstör ozonlagret. Detta har lett till att människor i betydligt högre grad
drabbats av hudcancer och ögonsjukdomen grå starr. Därför förbjöds freoner på 1990-talet.
Ozonlagret har nu börjat byggas upp igen.
Ozonhållet visar oss att många av de miljöproblem vi har kan vi lösa. Det tar lång tid för jorden att
läckas, men bara vi tar tag i problemet kan vi göra det bättre.
20
Fördjupning
Månen är på ungefär samma
avstånd från solen som jorden ,
men har en så ogästvänlig yta
att inget liv kan leva där.
Månen väger nämligen så lite,
och har därför så låg
gravitation att inga gaser
stannar runt den. Månen har
ingen atmosfär. Utan atmosfär
kan inte värmen från solen
hållas kvar och jämna ut
temperaturen. På natten blir
det - 200oC på månen och +
100oC på dagen.
Planeten Venus har en mycket
tjock atmosfär (mycket
växthusgaser) och har därför
en temperatur på 470oC, nog
för at smälta bly! Det är nästan
ingen skillnad på natt och dag
eftersom atmosfären jämnar ut
temperaturen så mycket.
Sammanfattning
Atmosfär – gaserna som omger
jorden ex syrgas och koldioxid
Växthuseffekten –
värmestrålning från solen
studsar mellan växthusgaserna
och jorden och gör att vi får ett
lagom varmt klimat
Den förstärkta växthuseffekten
– Bilar, kolkraftverk och
fabriker släpper ut mycket
koldioxid. Värmen hålls kvar på
jorden och medeltemperaturen
stiger vilket ger förödande
konsekvenser. Detta leder till
översvämningar, ökenspridning
och att djur utrotas.
Växthuseffekten
Växthuseffekten är i sig inte något negativt, som man lätt kan tro när man
läser tidningen, men om växthuseffekten blir starkare än normalt, då kan
det bli riktigt negativt. Vi ska först titta på vad den naturliga
växthuseffekten är.
Ljus och värme
För att förstå hur växthuseffekten fungerar bör man veta skillnaden på
ljusstrålning och värmestrålning från solen. Energi lämnar hela tiden solen
och når jorden som ljusstrålar. Så fort ljuset träffar något, ett moln, ett
hus, havet eller något annat, så omvandlas det till värmestrålning. Det kan
du själv märka genom att lägga ett svart föremål ute i solen, efter ett tag
kan du känna att föremålet har blivit varmt. Ljusstrålar är mycket
energirika och passerar utan problem genom till exempel ett moln eller en
glasruta. Värmestrålning innehåller lite energi.
Ljusstrålning omvandlas till värmestrålning
Atmosfären
Atmosfären är alla de gaser som omger jorden. Den består av bland annat
kväve, syre, vattenånga, koldioxid och metan. Gaserna koldioxid, metan
och vattenånga har förmågan att få värmestrålar att studsa mot på dem,
ungefär som en spegel. Dessa gaser kallas därför växthusgaser.
Naturlig växthuseffekt
Solljus når alltså ner till jorden, och omvandlas till värme. Växthusgaserna
gör att värmestrålningen studsar fram och tillbaka mellan dem och
jordytan, och därför har vi ett så behagligt klimat på jorden. Utan
växthusgaserna hade all värmestrålning lämnat jorden direkt och vi hade
fått det väldigt kallt på jorden, i snitt 15 grader kallare.
Hur växthuseffekten fungerar
21
Fördjupning
Anledningen till att det blir
översvämning om
temperaturen stiger är att
vatten består av en massa
molekyler. Värme gör att dessa
molekyler rör sig fortare. Ju
varmare de blir, ju fortare rör
de sig. Om de rör sig snabbt
behöver de större plats att röra
sig på och volymen på vattnet
ökar. Som jämförelse kan du
tänka på en burk med kulor.
Kulorna representerar
vattenatomer. Har du burken
still ligger alla kullorna på
botten, men om du skakar den,
rör sig kullorna mer och de
finns då i hela burken, de tar
större plats.
Den förstärkta växthuseffekten
Vi människor pumpar upp olja ur marken och förändrar den för att få
tillexempel bensin, flygfotogen och plast. I bilen förbränns bensinen och vi
får mer koldioxid i atmosfären. I flygplanet förbränns fotogenen och ökar
mängden koldioxid i atmosfären. Samma sak händer när gamla använda
plastförpackningar eldas upp, mängden koldioxid ökar.
Om du vill beräkna hur mycket koldioxid som släpps ut om du gör olika
resor kan du använda den här sidan:
www.utsläppsrätt.se
Kor är ett djur som släpper ut förhållandevis mycket metan när de fiser. Ju
mer kor vi föder upp för att få kött och mjölk, ju mer metan blir det i
luften. Metan är en växthusgas liksom koldioxid.
Om vi får mer växthusgaser i atmosfären tar det längre tid innan
värmestrålningen kan lämna jorden. Jorden blir varmare.
Bild på förstärkt växthuseffekten (OBS, pingvinen är bara en symbol för
temperaturen)
Konsekvenser
Även om temperaturen inte stiger mer än 2-3 grader kan det bli stora konsekvenser. Värms havet
kommer dess volym att öka, vilket leder till översvämningar och att stora delar av kusten försvinner
under vattenytan. Blir det varmare kommer isen vid polerna att smälta, isbjörnen är redan nu nära
utrotning eftersom dess hem smälter bort. En ökad temperatur kommer också leda till att
växtligheten i öknarnas utkanter dör och öknarna sprider ut sig.
Översvämningar och ökenspridning kommer leda till att miljontals människor förlorar sina hem eller
möjlighet att odla mat, och dessa människor kommer att tvingas på flykt.
22
Sammanfattning
Fossilabränslen
Hit hör kol, olja och naturgas.
Dessa ämnen har en mängd
olika användningsområden och
är relativt billiga att använda.
Detta har lett till att de är den
absolut vanligaste energikällan
i världen. Tyvärr är de mycket
dåliga för miljön och för
hälsan. De orsakar försurning,
smog och en förstärkt
växthuseffekt.
Växthusgaserna är nödvändiga för livet på jorden, annars hade vi haft
ungefär samma temperatur som på månen. Växthuseffekten är alltså
inget dåligt, men då vi släpper ut mer växthusgaser än jorden är van
vid förändras temperaturen och därmed förändras livet och
livsvillkoren på jorden.
Fördjupning
Oljeraffinaderi
Råolja består av olika långa
molekyler av kolatomer. En del
molekyler består av 2
kolatomer, andra av
hundratals kolatomer och alla
varianter där emellan. För att
vi ska ha någon nytta av
råoljan värms oljan i ett
oljeraffinaderi. De kortaste
kolkedjorna blir till gas vid
lägst temperatur, ju längre
kolkedjorna är ju högre måste
temperaturen vara för att det
ska bli till gas. På detta sätt
kan man dela upp ämnen som
gasol, bensin, diesel med mera.
Utan växthusgaser stannar inte värmen på planeten, den studsar iväg
direkt och det blir kallt. (Pingvinen symboliserar kyla, i verkligheten är
även pingvinen beroende av växthusgaser, den kan inte ha det hur
kallt som helst)
Bild oljeraffinaderi
23
3. Arbetsområde energikällor
Sammanfattningsruta för fossila bränslen saknas, hela denna sida ingår för E.
Vi behöver mycket energi
För att bilen ska kunna köra behöver vi bensin, för att flyget ska flyga behövs flygfotogen, datorn,
lampan, spisen, kylen med mera måste ha el för att fungera. Maskinerna behöver en energikälla för
att kunna fungera. Man kan grovt dela in energikällorna i tre typer: Ändlig energi, förnyelsebar
energi och flödande energi. I detta arbetsområde kommer vi se vad dessa innebär.
Ändlig energi
Detta är världens vanligaste energikälla och står för 86% av den energi som vi människor använder.
Hitt räknas fossila bränslen (olja, kol, naturgas) och uran (kärnkraft). De kallas för ändliga eftersom
de har en ände, fortsätter vi att använda dessa energikällor kommer de en dag att ta slut.
Fossila bränslen
På sidan 13 kunde du läsa om hur fossila bränslen bildas. Vi repeterar det kort här. Organismer (ex
alger) som levde för miljontals år sedan dog och föll ner på havsbotten. Här täcktes de av lager på
lager av lera och sand, tillslut blev temperaturen och trycket så högt att molekylerna i organismerna
slets sönder och det bildades olja och naturgas.
Kol
Kol bildas på liknande sätt, fast på land. Organismerna i en sjö faller till bottnen, här är det syrebrist
så organismerna bryts inte ner. Efter cirka tusen år har organismerna omvandlats till torv. Sjön har
torkat ut och kvar finns fuktig sumpmark. Får det gå flera miljoner år hinner torven täckas av sand
och lera, till och med bergskedjor kan växa fram där sjön en gång fanns. Torven pressas då ihop till
kol.
Hur torv och kol bildas
Användningsområden
Naturgas
Naturgas transporteras i långa rör från oljefälten till förbränningsanläggningen. Detta är en nackdel
med naturgas, gas är inte så lätt att transportera. I förbränningsanläggningen används gasen som
bränsle och man kan få värme och el. Fördelar med naturgas är att gasen inte innehåller svavel och
därmed inte bidrar till försurningen, gasen innehåller också betydligt mindre tungmetaller än kol och
olja.
24
Fördjupning
Torv
Torv räknas ibland som ett
ändligt energislag, ibland som
ett förnyelsebart (ordet
förklaras längre fram). Detta
beror på att det ”bara” tar
tusen år för att skapas. Torv
användes som bränsle framför
allt under andra världskriget
då man hade brist på andra
energikällor.
Fördjupning
Anrikning
Alla uranatomer har 92
protoner, sedan har de
antingen 142, 143 eller 146
neutroner. Dessa varianter av
en atom kallas för isotoper.
När Uran bryts innehåller det
bara 0,7% av den isotop man
behöver till kärnkraftverken,
nämligen U-235 (92 protoner +
143 neutroner = 235). Vid
anrikning höjs halten
användbart uran till 3%.
Sammanfattning
Uran bryts i gruvor och pressas
samman till små kutsar. Dessa
innehåller mycket energi och
kommer sedan att användas i
kärnkraftverken. Nära hälften
av Sveriges elförsörjning
kommer från kärnkraftverk.
Karta över var i Sverige det finns naturgas
Kol
Kol är ett mycket välanvänt energislag. Kolet grävs upp och transporteras
med till exempel båt till kolkraftverket. 30% av världens energianvändning
har sitt ursprung i kolkraftverk.
Olja
Råolja kallas oljan när den pumpas upp ur marken, den är inte särskilt
användbar som den är, utan måste först bearbetas i ett oljeraffinaderi. Här
delas oljan upp till bland annat flygfotogen, bensin, diesel, asfalt. Sedan
har den en mängd användningsområden. Även plast tillverkas av olja.
Nackdelar med fossila bränslen
Fossila bränslen består till största delen av kolatomer och släpper därför ut
mycket koldioxid (CO2). Koldioxid gör att vår atmosfär blir ”tjockare” och
inte kan släppa ut värmen från solen. Stannar värmen kvar på jorden, blir
jorden varmare, detta kallas för den förstärkta växthuseffekten. Detta
leder i sin tur till att öknarna breder ut sig, vattennivån stiger och
människor och djur tvingas på flykt. (se sidan 16)
Fossila bränslen innehåller också svavel som när det släpps ut i luften
orsakar försurning. Försurning dödar havslevande djurs ägg och förstör
material som järn och marmor (se sidan 14).
Fossila bränslen kan också ge upphov till smog i större städer (se sidan 13).
Vilket gör luften skadlig att andas.
Kärnkraftverk
Endast 8% av världens elproduktion har sitt ursprung i kärnkraftverk. Men
desto större andel av Sveriges el kommer härifrån, cirka 45%.
Uran
Uran är ett grundämne, en sorts atom, liksom kol. Men då kolatomen endast innehåller 6 protoner
innehåller uranatomen hela 92 protoner! Uran är ett radioaktivt ämne. Det innebär att atomen är
instabil och kan falla sönder av sig själv, när den gör det frigörs det radioaktiv strålning som är skadlig
25
för levande organismer. I ett kärnkraftverk skyndar man på det här
sönderfallet, man vill nämligen ta fram den radioaktiva strålningen.
Sammanfattning
I kärnkraftverk används uran
som bränsle. En neutron skjuts
in i uranet och det frigörs då
nya neutroner som skjuts
vidare mot nya uranatomer.
Det frigörs också mycket
energi. Den här energin
används för att värma vatten.
Vattnet får då en turbin att
snurra, som driver en
generator och vi får el.
Kärnkraft är relativt skonsamt
mot naturen och fungerar året
runt. Men det finns risk för
härdsmälta (att man inte kan
kontrollera energiprocessen)
och då riskerar många
människor och andra
organismer att skadas och dö.
Uran grävs fram ur berget och ser på utsidan ut som sten. Uranet
bearbetas och pressas sedan samman till kutsar. En kuts är stor som
suddgummit på en penna men innehåller lika mycket energi som 600L olja!
Fission – Kärnkraftsverkets energikälla
Fission kallas det när energi frigörs från en atom som går sönder.
I kärnkraftverkets reaktor skjuts en neutron in i kutsen. Uran är ett instabilt
ämne och när en uranatom träffas av en neutron ”sprängs” den i mindre
bitar. Då frigörs det elektroner som fortsätter att skjuta sönder nya
atomer, det blir en kedjereaktion. Men framförallt frigörs det en massa
energi, och det är den energin man vill komma åt.
Energin från fissionen används till att förånga vatten. Vattenångan leds till en turbin och får denna
att snurra. Turbinen får i sin tur en generator att snurra, och då får man elektricitet.
Vatten ångan kyls till flytande vatten igen av kylvatten från havet, därför placeras kärnkraftverk vid
havet. Vattnet går sedan tillbaks till reaktorn igen och kan värmas upp på nytt. Havsvattnet pumpas
tillbaks till havet.
26
Undvika härdsmälta
När fissionen i kärnkraftverket väl har startat frigörs det hela tiden nya neutroner, stoppas inte
processen kommer det snart att ha frigjorts så mycket energi att det blir en härdsmälta. Reaktorn
kommer då att smälta och eventuellt explodera. Detta måste naturligtvis undvikas och därför har
man styrstavar som man för in i reaktorn. Styrstavarna fångar in de fria neutronerna. Utan neutroner
stannar fissionen.
Styrstavar
27
Sammanfattning
Vind, vatten och solenergi
I ett vindkraftverk får vinden
propellerna att snurra, de i sin
tur driver en generator och vi
får då ström. Vindkraftverk
tillverkar relativt lite energi,
men släpper inte ut några
skadliga ämnen.
I ett vattenkraftverk stänger
man in vattnet i stora dammar
och släpper ut vatten när man
behöver el. Vattnet driver då en
turbin som i sin tur driver en
generator och vi får el.
Vattenkraftverk är effektiva
och fungerar året om, de har
nästan inga utsläpp men
förstör närmiljön.
Solen energi utnyttjas i
solceller för att få el och i
solfångare för att värma
vatten. Solfångaren är som en
låda med svart botten och en
glasskiva ovanpå. I lådan finns
rör med vatten.
Fördjupning
Solfångare
I kalla länder måste man ha
glykol i vattnet i solfångaren så
det inte ska frysa, därför kan
man naturligtvis inte dricka
eller duscha i det vattnet. I
stället används solfångarens
vatten till att värma upp
dricksvattnet genom att rören
får gå precis bredvid varandra.
Fördelar och nackdelar
Fördelar är att det är lite utsläpp när kärnkraftverket väl är byggt. Det ger
stora mängder relativt billig elenergi och det fungerar utan några större
avbrott året runt.
Nackdelar är att avfallet, de använda kutsarna, är dödligt radioaktivt cirka i
100 000 år. Det är mycket svårt att hitta ett förvaringsställe för avfallet
som är säkert så länge. Sverige har en stabil berggrund och vi kommer
gräva ner vårt använda kärnbränsle i berget.
Processen som gör uranet användbart, anrikning, kan också användas för
att tillverka atombomber.
Även om man försöker vidta alla säkerhetsåtgärder man kan så kan det
hända olyckor med kärnkraftverk. Exempelvis i Tjernobyl, Ukraina, 1986,
där skulle man göra tester på säkerhetssystemen, något gick mycket fel
och hela kärnkraftverket explodera. Många människor dog eller skadades
av radioaktiviteten. Ett moln av radioaktivt nedfall spreds över Europa.
Området runt kraftverket är än idag förbjudet område eftersom det är så
farligt att vistas där och hela staden har övergetts.
Fukushima, Japan 2012, är ett annat exempel på där det gick mycket fel.
En tsunamivåg svepte över kärnkraftverket och förstörde viktiga
säkerhetssystem. Det blev en härdsmälta och många människor utsattes
för höga halter av radioaktivitet.
Uranet och de fossila bränslena kommer att ta slut en dag så dessa ändliga
energikällor kan vi inte förlita oss på så som vi gör idag. Vi måste hitta nya
sätt att få fram el och värme om vi ska kunna fortsätta med den livsstil som
vi har.
Förnyelsebar energi
Hit hör energikällor som inte kommer ta slut, om vi ser till att förnya dem.
Ved är ett bra exempel. Så länge vi planterar ny skog så kommer veden
inte att ta slut, skogen kan förnyas. Fordon kan köras på diesel gjord på
olika växter som raps eller majs, det kallas biodiesel. Växter kan man alltid
plantera ny och biodiesel är därför förnyelsebar.
28
Fördjupning
Kolets kretslopp
För att helt förstå varför
förnyelsebar energi är så
mycket bättre än ändlig energi
måste man förstå
koletskretslopp. Växter består
till stor del av kolatomer. När
växten eldas upp släpps
kolatomerna ut i luften i form
av koldioxid. Andra växter
kommer att ta upp den här
koldioxiden och binda den i
sina ”kroppar” i form av socker.
Så länge nya växter planteras
blir det därför inte mer
koldioxid i atmosfären.
Sammanfattning
Fossilabränslen består till stor
del av kolatomer. När de fossila
bränslena eldas uppsläpps
kolet ut i luften i form av
koldioxid. Men växterna kan
inte ta upp hela detta överskott
av koldioxid. En hel del tas upp
av havet, men mycket stannar
kvar i atmosfären.
Koldioxidhalten ökar.
Växthuseffekten förstärks.
Fördelar och nackdelar
Fördelar är att energikällorna inte riskerar att ta slut och de innehåller inte
så många skadliga ämnen som de fossila bränslena. Mängden koldioxid
ökar inte heller i atmosfären, de bidrar alltså inte till växthuseffekten.
Nackdelar är att det är mycket viktigt att växterna hela tiden återplanteras.
Det finns många exempel på när människor huggit ner träd längs
bergslutningar. Utan träd finns det inget som håller kvar jorden, eller på
vintern snön. Jorden, eller snön, har då kunnat kasa ner från
bergsslutningen och orsakat stor förödelse med många liv till spillo.
Det är också viktigt att röken renas. I Sverige eldar vi upp våra sopor för att
värma vattnet i fjärrvärmeverk. Det varma vattnet transporteras i rör för
att värma upp husen. På fjärrvärmeverken finns effektiva filter som tar
hand om de flesta av sopornas farliga ämnen. Hade soporna eldats upp i
någons öppna spis exempelvis hade dessa skadliga ämnen kommit ut i
luften.
Flödande energi
De här energikällorna tar inte slut, hur mycket vi än använder oss av dom.
Även om vi skulle täcka hela jorden med solceller hade ju solen inte
slocknat för det. Eller om vi täckt jorden med vindkraftverk, vinden hade ju
ändå fortsatt att blåsa. Detta är energikällor som bör utvecklas så vi kan få
största andelen av vår energiförsörjning ifrån dessa. Då behöver vi inte
oroa oss för framtida energiförsörjning.
Vind
Hur vind uppstår
Sammanfattning
Förnyelsebar energi kommer
från olika växter. Den tar inte
slut om vi planterar nytt.
Fördelar är att det inte bidrar
till växthuseffekten.
Solen värmer luften på en plats, luftpartiklarna stiger då uppåt.
Det kan inte bli tomt på luft (vakuum) och det strömmar då in luft från
sidorna, vindar har uppstått.
29
Funktion hos vindkraftverk
Vinden får turbinen att snurra. Turbinen får generatorn att snurra och generatorn får
elektroner att röra sig, vi har el!
2010 kom 25% av elenergin i Danmark kommer från vindkraft, 2 % av Sveriges elenergi kom
härifrån. Vindkraft fungerar naturligtvis bäst där det blåser, det måste blåsa minst 3-4 m/sek
för att det ska fungera. Därför placeras vindkraftverken där det blåser mest, vid eller i havet,
på kullar och vid öppna fält.
Lämpliga platser för vindkraftverk
Fördelar och nackdelar
När det väl är byggt, inga utsläpp. Vinden tar aldrig slut och råvaran (vind) är gratis. Det fungerar bara
om det blåser, alltså ingen el vindstilla dagar. Det ger också ljud ifrån sig så hus bör inte byggas för
nära. Det krävs väldigt många vindkraftverk för att tillfredsställa vårt behov av el.
30
Fördjupning
Solcellens funktion
Solcellen består av två skikt.
Solstrålning tvingar elektroner
att hoppa från det översta
skiktet till det undre. Det blir
då brist på elektroner i det övre
skiktet (positivt laddat) och
överskott på elektroner i det
nedre skiktet (negativt laddat).
Elektronerna ”vill” hoppa
tillbaks, men det kan dem inte
eftersom vägen mellan skikten
är ”enkelriktad”. Man sätter då
en sladd mellan skikten där
elektronerna kan röra sig
tillbaka. Elektroner som rör sig
är elektrisk ström.
Vattenkraft
Vattnets kretslopp känner du säkert till, repetera annars sidan 11. I Sverige
får vi en stor del av vår energiförsörjning från vattenkraftverk, cirka 45%.
En mur byggs i en älv och stänger in vattnet. Vattnet samlas då i en damm
på ena sidan av muren och släpps igenom när vi har behov av el. Vattnet
passerar då en turbin som börjar snurra och får fart på en generator,
generatorn alstrar el.
Vattenkraftverk
Fördelar och nackdelar
Vattenkraft är en ren energikälla och har inga utsläpp när det väl är byggt. Råvaran (vatten) är gratis.
Det blir mycket elenergi och på grund av de stora mängderna vatten som är i konstant rörelse fryser
det inte så vi kan få el året om.
Nackdelar är att närmiljön förstörs när man bygger ett vattenkraftverk. Sverige har därför beslutat
att låta de älvar si har kvar utan vattenkraftverk ska förbli orörda. Laxen behöver komma förbi
kraftverken när de ska föröka sig, för att göra det möjligt har man byggt laxtrappor som laxen kan
hoppa upp i. Men det försvårar ändå för dem och alla kommer inte fram
Laxtrappa
31
Solenergi
Energi från solen använder vi för att värma vatten, eller för att få el. För att värma vatten använder vi
solfångare och för att få el använder vi solceller.
Solfångare
Principen för en plansolfångare är mycket logisk. Den ska värma vatten, alltså har den rör för att
transportera vattnet. Rören måste ju vara någonstans så de är placerade i en låda. Man vill att det
ska bli så varmt så möjligt, därför är bakgrunden svart. Du har säkert lagt märke till att det känns
varmare i en svart tröja en solig dag, än i en vit. Slutligen vill man att värmestrålningen ska stanna i
lådan så länge som möjligt, precis som man bygger växthus av glas för att göra det varmt för växterna
lägger man på en glasskiva på solfångaren.
För att vattnet i rören inte ska frysa om vintern har man glykol i vattnet.
Principskiss för en solfångare
32
En annan typ av solfångare är Vakuumröret. Det är två glasrör med vakuum emellan, vakuum får
man genom att pumpa ut luften så ingenting blir kvar. Värmestrålning har ännu svårare att ta sig
igenom vakuum än glas. Vakuumrör är därför effektivare än plana solfångare.
Andra typer av flödande energi
Vågenergi; man har placerat flyttbojor på havsytan som är fästa med en vajer i en generator på
havsbottnen. När bojen rör sig av vågorna rör sig generatorn och vi får el.
Bergvärme (geotermisk energi); man borrar ett hål ner i jordskorpan och sänder ner vatten. Vattnet
värms av hetan från jordens inre och kan sedan pumpas upp.
33
4.
Sammanfattning
Sopberget
Producent ansvar innebär att
den som tillverkar en produkt
bekostar återvinningen av
produkten, detta har lett till att
varorna blivit lättare att
återvinna.
Glas och aluminium kan
återvinnas hur många gånger
som helst och det sparar
mycket av jordens resurser om
de återvinns.
Elektronik och batterier
innehåller många ämnen, flera
giftiga, och måste återvinnas
för att dessa ämnen inte ska
komma ut i naturen.
>Köp inget onödigt
>Köp och sälj begagnat
>Använd dina saker under lång
tid
Arbetsområde hållbar utveckling
En hållbar utveckling innebär att vi inte tar mer av jordens resurser än vad
som hinner återbildas. Just nu släpper vi ut mer koldioxid i luften än
naturen kan ta upp, vi hugger ner träden snabbare än de hinner växa upp
och vi sprider farliga ämnen runtomkring oss, detta är inte en hållbar
utveckling. Det här kapitlet handlar om vår livstill, hur den påverkar
naturen och vad som kan göras för att det ska bli mer hållbart.
Allt vi gör påverkar vår omvärld, vi kan naturligtvis inte ta upp allt här så vi
ska koncentrera oss på tre områden; sopor, miljögifter och mat.
Konsumtion och sopor
Ju mer vi köper, ju mer sopor kommer vi att producera. Ett första steg för
att minska mängden sopor är därför att inte köpa onödiga saker och att
köpa saker av god kvalité, så att de håller längre.
I Sverige slängde man år 2014 cirka 470 kg skräp per person. Denna siffra
har stadigt ökat de senaste årtiondena. I Sverige slänger man soporna i en
tunna, någon hämtar dem och sen ser vi dem inte mer, så det är lätt att
inte tänka på hur mycket sopor det faktiskt blir. I exempelvis Neapel
(Napoli) i Italien fungerar inte sophämtningen, här blir det mängden sopor
mycket uppenbar. Staden stinker bokstavligen och ofta är det inte möjligt
att gå på trottoarerna på grund av alla sopor.
Vinster med att minska på
avfallet:
>Spar skog och olja
>Mindre utsläpp vid produktion
och transport
>Mindre giftiga kemikalier i
>naturen
>Bättre hälsa för oss och
naturen
Exempelvis guld och tenn tas
fram av människor som
tvingas arbeta under mycket
dåliga förhållanden.
Hur det kan bli om sophämtningen inte fungerar (Neapel, Italien)
Även om vi inte ser våra sopor är det slöseri med resurser att slänga på
deponi (soptip) dessutom läcker soptipparna giftiga ämnen. I Sverige eldar
vi upp det mesta av våra sopor i fjärrvärmeverk. Värmen används för att
värma vatten till hushållen. Man försöker rensa gaserna från giftiga ämnen
med hjälp av olika filter, men allt kan inte renas. Det som inte kan renas
släpps ut i luften, och vi andas in dessa ämnen. Det vi slänger i soporna
riskerar vi så småningom att andas in, därför är det mycket viktigt att inte
slänga giftiga ämnen i soporna!
Producentansvar
FN och EU har beslutat att producenterna (de som tillverkar en vara)
ansvarar för återvinningen av produkterna. Detta har gjort att produkterna
har förbättrats och blivit lättare att återvinna. Producenterna vill ju inte betala mer än nödvändigt.
34
Följande produkter ingår i producentansvaret:
Fördjupning
Att konsumera och samtidigt ta
ansvar för miljö och för andra
människor är mycket
komplicerat. Ofta funderar man
inte så mycket på varifrån
råvarorna till exempelvis
telefonen kommer ifrån.
Råvarorna har sitt ursprung i
alla möjliga delar av världen.
Ämnen som guld och tenn är
nödvändiga ämnen i till
exempel smartphones, och de
bryts i gruvor där människor
tvingas arbeta under mycket
dåliga förhållanden. Ofta
används giftiga ämnen vid
brytningen som aldrig fått
användas i något Europiskt
land. Handeln med flera av de
ämnen som ingår i
smartphones har flera gånger
lett till väpnade konflikter.
För att bli av med vår
elektronik skickas en hel del till
andra länder för återvinning.
Tillexempel Ghana importerar
varje år 215 000 elektronik.
Återvinningen sker utan
skyddsutrustning och ofta av
barnarbetare. Ämnena som blir
över har man inget bra sätt att
hantera och de blir därför
liggandes på soptippar.
Härifrån läcker de giftiga
ämnena ut i mark och
vattendrag och förgiftar även
dem som inte direkt jobbar med
återvinningen.
Elektronik
Batterier
Förpackningar
Returpapper
Däck
bilar
Läkemedel
Radioaktiva produkter
Vi konsumenter (vi som köpt en vara) lämnar in våra sopor till
återvinningsstationer, och företagen (producenterna) betalar för att
soporna återvinns. Utan oss konsumenter fungerar inte återvinnings
systemet, man räknar med att ca 30% av det som slängs är felsorterat och
inte borde ha hamnat i papperskorgen.
Elektronik
All elektronik måste återvinnas; telefoner, hörlurar, elektriska leksaker,
lågenergilampor, tangentbord med mera. Elektronik innehåller aluminium,
guld samt giftiga ämnen som måste tas om hand. Bland annat
lågenergilampor innehåller det mycket giftiga ämnet kvicksilver som är
ytterst skadligt för hjärnan. På sidan elektronikåtervinning.com kan man
läsa att det krävs 240 kilo fossila bränslen, 22 kilo kemikalier och 1 500 kilo
vatten för att producera en ny dator. Många av dessa ämnen tas fram av
människor som tvingas arbeta under mycket dåliga förhållanden.
Bild på ämnen i elektronik, pilar från en smartphone.
Förpackningar
Aluminium (konservburkar, läskburkar m.m) är perfekt för återvinning! Det
går åt mycket energi (energikällor, se kapitel 3) för framställning, men blir
lika bra vid återvinningen. Det går åt 95% mindre energi att producera en
vara av återvunnen aluminium jämfört med att nytillverka. Även glas och
stål kan återvinnas hur många gånger som helst.
Plast tillverkas av olja, viktigt att återvinna på grund av den stora mängden
plast vårt samhälle producerar. Hårdplast kan återvinnas ca 7 gånger, sen
går det till förbränning.
Att återvinna en tidning sparar lika mycket energi som det går åt till att
koka 38 koppar kaffe. Dessutom behöver man hugga ner mindre skog om
35
man återvinner papper och kartong.
Batterier
Olika typer av batterier innehåller olika ämnen, exempelvis bly, kvicksilver och kadmium. Detta är
ämnen som är skadliga både för miljön och hälsan. Batterier finns i alla elektroniska produkter som
inte konstant kräver ett vägguttag för att fungera.
Läkemedel
Mycket av de läkemedel vi äter följer med urinen ut i avloppen, reningsverken har inte förmågan att
ta upp dessa ämnen och de åker därför ofiltrerade ut i naturen. Detta kan vi inte göra så mycket åt
men genom att lämna in oanvänd medicin till apoteken sprider man åtminstone inte onödigt mycket
mediciner i naturen. Vi har inte kunskap om hur miljön påverkas av alla mediciner som läpps ut. Men
man vet att ämnena från p-piller påverkar både fiskar och krokodiler så inga hanar kan utvecklas.
Utan hanar kan djuren inte föröka sig.
Matsvinnet
Mycket av den mat vi köper äts inte, utan går direkt till papperskorgen. Man räknar med att 1 av 5
inhandlade matkassar aldrig äts, detta är ett stort slöseri med både pengar och resurser! En
undersökning i England visade att en familj slänger för runt 8000 kr per år, ett singelhushåll för ca
5000 kr per år.
Tänk på att bäst före datum inte heter farligt dagen efter datum. Lukta och smaka om det är okej,
våra sinnen är utvecklade för sådant.
Att minska på sopberget
Låt dig inte luras av reklamen, köp bara sådant du verkligen vill ha.
Planera dina inköp och handla tillexempel inte mer mat än du behöver.
Köp och sälj begagnat, möbler, kläder, elektronik…
Använd dina elektroniska produkter länge, du sparar mycket på jordens resurser om du inte
byter tillexempel telefon varje år.
Försök köpa varor av god kvalité så att de håller längre.
Vinster med att minska på avfallet
Mindre skog behöver huggas
mindre olja behöver tas upp
mindre utsläpp vid produktion och transport
mindre giftiga kemikalier i naturen
mindre övergödning (att det blir för mycket näring åt växterna så sjöar växer igen.)
Luften blir renare
Sjöar och hav blir renare
Bättre hälsa för oss människor och resten av planeten
Miljögifter
Tungmetaller är ämnen vi sprider omkring oss som har mycket alvarliga konsekvenser, nedan ser du
en tabell med exempel på tungmetall, varifrån de kommer och hur de kan påverka oss.
36
Mat, miljö och hälsa
Hållbar utveckling ur tre perspektiv
ekologiskt, socialt och ekonomiskt.
•
Utanför Afrikas östkust försörjde människor sig tidigare med fiske
•
Stora europeiska fiskeflottor kom och tömde haven på fisk
•
De bofasta kunde inte få tag på mat, och tog till drastiska metoder, flera
började försörja sig som pirater
37
