Grøn energi - biogas. Teknologi, Fysik og biologi. Grøn energiproduktion - biogas. Svendborg Htx og Haarhs skole. Grundforløbet, uge

Transkript

1 Brobygning på Htx Teknologi, Fysik og biologi Grøn energi - biogas Svendborg Htx og Haarhs skole 1 Grundforløbet, uge HTX Svendborg Tekniske Gymnasium Metoder og Samspil mellem fag Grøn energiproduktion - biogas /

2 Vi kan se enden på verdens forsyninger af olie, naturgas og kul, så det er nu, sporet skal lægges for fremtidens energiforsyning. Fremtidens energiforsyning er grøn, men den kommer ikke af sig selv. Der bliver brug for alle gode kræfter, for i takt med, at klodens reserver af olie, naturgas og kul langsomt slipper op, skal vi indarbejde de vedvarende energikilder i vores systemer. Vi skal vende bunden i vejret på vores energisystem i de kommende år det hidtidige system baseret på fossile brændstoffer suppleret med energi fra sol, biomasse, vind og vand skal transformeres over i et nyt, der bygger på vedvarende energi og suppleres med de fossile brændstoffer. Det er en kæmpe udfordring, men også en kæmpe chance for energisektoren og erhvervslivet i Danmark, siger regionsrådsformand Bent Hansen fra den midtjyske region. 2 Det er vigtigt at skabe innovative samfundsløsninger, der altså både skal sikre en stabil og robust energiforsyning og skabe nye forretningsmuligheder og flere arbejdspladser. Der skal skabes et energisystem, der hænger sammen hele vejen rundt, har bred opbakning og spiller bedst muligt sammen med vores eksisterende systemer, så vi undgår spildte investeringer, siger Bent Hansen. 2 Imellem mange andre løsninger fokuseres også på biogas. I et biogasanlæg er biogas hovedsageligt fremstillet af carbon vha. organismer, der laver fotosyntese og opfanger solenergi, og bruger vand, atmosfærisk CO2 og rester af afgrøder. Disse afgrøder høstes til brug i mennesker og dyrs mad, samt til industriel forarbejdning. Rester fra produktion af afgrøder og forarbejdning, gødning fra animalsk produktion, og spildevand fra industrielle og kommunale kilder indeholder affald organisk stof, som kan omdannes til biogas. Desuden kan energiafgrøder dyrkes og anvendes direkte i biogasanlægget. Biomasse, affald eller spildevand transporteres ind i den anaerobe rådnetank, hvor et udvalg af naturlige bakterier, der lever af det organiske stof, producerer simple mellemprodukter, der i sidste ende konverteres til biogas. Biogassen er uopløselig og separerer til gasfasen og fjernes fra reaktoren gennem rør, der overfører den til opbevaring eller den endelige anvendelse. De resterende væsker indeholder plantenæringsstoffer, der er bedst brugt ved at returnere dem til / /

3 anvendelse til planteavl. Biogassen brændes under energiproduktion og omdanner metan til samme mængde CO2, som blev optaget under fotosyntesen. 3 Faglige mål i teknologi, biologi og fysik Eleverne skal forholde sig til de udfordringer, der er i forhold til produktion af biogas. I dette projekt er der fokus på, at eleverne skal kunne I teknologi: Anvende metoder i teknologi og på baggrund af idéfasen udarbejde et problemtræ, der ligger til grund for problemanalyse-delen af en projektbeskrivelse Udarbejde en PP og fremlægge resultatet af arbejdet Medvirke til evaluering af fremlæggelse I fysik og biologi: Redegøre for fysiske, tekniske og teknologiske problemstillinger og arbejde i laboratoriet lave energibetragtninger og lære at beregne virkningsgrader og nytteenergi mm. i bæredygtige biogasanlæg. gøre rede for eksempler på praktisk anvendelse af biologisk viden og biologiske processer opstille enkle hypoteser som udgangspunkt for biologiske eksperimenter og forklare betydningen af kontrolforsøg udføre eksperimenter og undersøgelser i laboratorier, i værksteder og i felten under hensyntagen til almindelig laboratoriesikkerhed opsamle og bearbejde resultater fra kvalitative og kvantitative eksperimenter og undersøgelser under vejledning analysere og forklare resultater fra eksperimenter og undersøgelser under hensyntagen til fejlkilder og usikkerhed dokumentere og præsentere eksperimenter og resultater fra eksperimentelt arbejde gøre rede for eksempler på samfundsmæssige og bioetiske problemstillinger under inddragelse af relevant biologisk viden. Arbejder Jeres arbejder: Udarbejd 3 problemtræer over de mest interessante problemer relateret til biogas pr. gruppe Opsaml resultater under forsøg i laboratoriet og bearbejd dem: o Kvantitativ og kvalitativ analyse + udfærdigelse af diagrammer Krav til PP (indhold defineret for hver gruppe opgave følger) o Begrund valget af problemstillinger (problemtræer) o Gør rede for baggrundsviden i forhold til forsøgene o Gør rede for resultater og bearbejdning: Kvantitativ og kvalitativ analyse + udfærdigelse af diagrammer o Gør rede for jeres baggrundsviden i forhold til biogasproduktion Krav til præsentation o Alle skal sige noget o Tidsrammen skal overholdes (15 minutter) Anvendt litteratur Litteratur i Teknologi: Teknologi Htx-grundbog af Preben Madsen m. fl.,side 16-29

4 Litteratur i Biologi og Fysik: Udvalgte øvelsesvejledninger udleveres i laboratoriet (bilag) o Bestemmelse af biogaspotentiale for forskellige biomasser fremstilling af mikrobioreaktor o Enzymatisk spaltning som potentiel metode for optimering af biogasudbytte indstøbning af udvalgte enzymer i alginatkugler med efterfølgende påvisning af enzymaktivitet. o Bestemmelse af brændværdi for biogas o Tørstofbestemmelse og glødetabsbestemmelse for forskellige biomasser Introduktion til biogasanlæg, Biogassekretariatet januar 2011 Studieområdet: Evaluering - Eleverne får/giver løbende tilbagemeldinger fra/til vejlederen - Læreren og klassen kommenterer hver gruppes fremlæggelse. Gruppen tager notater som brug i næste projekt. Htxeleverne tager udgangspunkt i det de har lært i dansk om evaluering. Tidsplan Tirsdag uge 47 8:10-9:10 Forelæsning om biogasproduktion rlc Aula 9:20-10:50 Der laves en facebook-gruppe Problemtræer udarbejdes vha. vejledninger. Aflevering af færdige problemtræer i fronter og på facebook. rlc, mhe Htx elever formidler til Haarhs elever 11:05-12:20 Laboratoriearbejde mhe, rlc, bfl, tope Spisepause 12:50-14:05 Laboratoriearbejde og forberedelse af fremlæggelse mhe, rlc, bfl, tope Aula, torvet, 420, 423, 430, , 423, 430, 435 Tirsdag uge 49 8:10-12:20 12:50-14:05 Fangel biogasanlæg Haahrs elever Spisepause Forberedelse af fremlæggelse og færdiggørelse af opgavebesvarelse bfl, rlc mhe, rlc, pfr Aula, torvet,

5 Torsdag uge 49 8:10-9:45 10:00-12:20 Forberedelse af fremlæggelse og færdiggørelse af opgavebesvarelse PP præsentationer Evaluering af præsentationer mhe, rlc, pfr rlc, mhe, pfr, bfl Aula, torvet, Aula, 334a,, 339