Hvor skal energien komme fra?

Dette forløb har den grønne omstilling som sit fokuspunkt. Det omfatter flere kernestofområder og faglige mål og på C-niveau, herunder teknologiudvikling og innovation. Der fokuseres på, hvordan de forskellige energiteknologier kan indgå i samspil med hinanden, så fx vindmølleenergien kan oplagres. Eleverne introduceres til globalt og nationalt energiforbrug- og produktion, eksperimenterer med solceller og arbejder med GIS for at finde den ideelle placering af et P2X-anlæg, der omdanner strøm fra vedvarende energikilder til brint eller andre brændstoffer baseret på brint.

Planlægning/overvejelser

Forløbet kan med fordel placeres efter et forløb om klimaændringer.

Man skal være opmærksom på, at forløbet kræver materialer til udarbejdelse af prototyper, samt udstyr til bestemmelse af solcellers effektivitet. Har man mod på selv at samle pyranometre til at måle kortbølget globalstråling, så kan solceller, multimetre, kabler og kabelsko købes i mange netbutikker. Forhandlere af eksperimentelt udstyr sælger færdige pyranometre.

Forløbet er på 7 moduler á 90 minutter, men kan eventuelt skæres til 6 moduler ved at slå modul 6 og 7 sammen.

Eleverne skal inddeles i grupper på 3-4 elever, som fra modul 3 skal arbejde projektbaseret. I de første to moduler kan eleverne arbejde i par.

Forløbets opbygning

Modul 1

Indhold: Præsentation af forløbet med en kort introduktion til klimaændringer og forbindelsen til energiforbruget, herunder at de skal placere et anlæg til energiproduktion i deres by. Overblik over udvikling i Danmarks energiforbrug og – produktion. Sammenlign med fx Kina og USA

Lektie: afsnit om energiproduktion- og forbrug i lærebøgerne.

Start med et kort oplæg om energiforbrug og klimaændringer. Lad derefter eleverne arbejde i par med at definere energiformer og forklare de tilhørende energiteknologier. De kan eventuelt præsentere deres arbejde for et andet elevpar.

Modul 2

Indhold: Forståelse af P2X-anlæg og øvelse med miljødatabasen

Lektie: Artikel om P2X, fx Michael Asp Nielsen, Videnskab.dk 2020: ”Power to x skal forvandle blæsevejr til grønne brændstoffer” eller Energinet.dk 2020: ”Power to X kan hjælpe Danmark med at nå 2030-målet og klimaneutralitet på lang sigt”

I første halvdel af modulet arbejder eleverne parvis med at forklare, hvordan et P2X-anlæg fungerer. Fjern eventuelt pilene fra et diagram over et anlæg, og lad eleverne indtegne pilene og forklare. Afslut sekvensen med at lade et par elever gennemgå diagrammet for de andre.

I anden halvdel af modulet introduceres eleverne til miljøportalen, hvor de skal finde deres egen bolig. De skal prøve at indlæse forskellige baggrundskort og temaer, fx fredninger, forskellige byggelinjer, jordartskort mm, samt at tegne og måle på kortet. Lad dem også prøve funktionen ”Hvad gælder for mig?” som automatisk fremsøger de bestemmelser, der gælder for et areal, man selv kan angive – fx et areal på 100 x 100 meter omkring deres bolig.

Modul 3

Indhold: Finde den bedste placering til et P2X-anlæg

Lektie: Lave opgaverne fra modul 2 til miljøportalen færdige

Eleverne kan arbejde i grupper med at finde en egnet placering af anlægget efter nedenstående plan. De vil opleve, at der næppe findes nogle steder, hvor der ikke er nogen konflikter med eksisterende aktiviteter eller bestemmelser. Pointen er, at der skal foretages en interesseafvejning, hver gang et areal ændrer anvendelse.

Find et sted til Power-to-X-anlægget

Brug https://arealinformation.miljoeportal.dk

Udpeg 3 steder i nærheden af din by, hvor der er plads til et anlæg på ca 1X1 km. Undersøg, hvad der er er interesser, fredninger, bestemmelser osv. de tre steder, og vælg det sted, I synes passer bedst. Brug funktionen ”Hvad gælder for mig?” under ”Søge og finde”

Stedet skal ligge så tæt på vandet og byen som muligt, og skal være i strid med så få bestemmelser som muligt. Det skal genere så få boliger som muligt.

Undersøg også hvilken jordbundstype, de tre steder ligger på – og tjek, at området er relativt fladt.

Produktkrav:

• Præsenter med stikord, hvorfor det valgte område er bedst.
• Udskriv et kort, hvor området er indtegnet.
• Udskriv rapporten over konflikter i området.

Modul 4

Indhold: Øvelse med bestemmelse af solcellers effektivitet

Lektie: Læse vejledningen til øvelsen, fx Nucleus.dk ”Betydningen af indstrålingens vinkel” samt en tekst om, hvordan solceller fungerer, fx Fremtidensenergi.dk ”Energi fra solen”

Eleverne skal i grupper bestemme solcellers effektivitet som følge af indstrålingsvinklen. Lad eleverne i gruppen diskutere, hvilken betydning resultaterne har for opsætning af solceller i P2X-anlægget. Hvilken betydning har jordens hældning? Døgnets gang? Modulet afsluttes med en opsamling på spørgsmålene som klassediskussion.

Modul 5

Indhold: Udarbejde en prototype på en ”høstmaskine” til alger i nærmeste farvand

Lektie: Tekst om biogasanlæg, fx Affald.dk ”Biogasanlæg” eller tekst om iltsvind

I dette modul skal eleverne udvikle en prototype på en maskine, der kan ”høste” alger. Start modulet med en introduktion til problemet med iltsvind i de indre danske farvande, samt hvordan alger kan bruges som råstof i et biogasanlæg. Prototypen kan bygges af karton, bambuspinde, garn, pap eller fx formplast - alt efter hvad man har ved hånden på skolen. Eleverne vil typisk designe forskellige former for både, og man kan undervejs tale med dem om fx drivmiddel, som kan være det metanol, P2X-anlægget laver, om hvordan algerne skal lastes ombord, hvor meget lagringsplads, der kræves og om den skal kunne sejle i al slags vejr. Lad dem starte med at brainstorme og tegne nogle skitser. Brug eventuelt en model for innovationsprocessen – se fx artiklen Innovation i naturgeografi.

Modul 6

Indhold: Eleverne skal udarbejde en præsentation af deres løsninger og data

I grupper arbejder eleverne med at lave en præsentation af deres arbejde med placeringen af anlægget, prototypen og solcelle-øvelsen. Det er vigtigt, at de i præsentationen argumenterer for deres valg, bl.a. ved at kunne inddrage fravalg. Præsentationen kan formes som en planche med fremvisning af prototype.

Præsentation af løsninger og evaluering

Lektie: Tekst om FNs verdensmål

Det samlede løsningsforslag præsenteres for de øvrige elever, fx i form af en messe, hvor eleverne står ved hver sin stand. Gruppemedlemmerne skiftes til at stå ved deres stand og gå rundt til de andre stande. Der kan gives point for mest kreative algehøster og bedste placering af anlægget. Det kan være en god ide at få en ekstern partner til at deltage i messen og evalueringen af løsningerne. Det kan fx være en medarbejder eller politiker fra kommunens miljø- og teknikudvalg.

Efter kåring af vinderne diskuteres på klassen, hvad der har været problematisk ved at finde en placering, samt hvad der er de største udfordringer ved at designe en effektiv algehøster.

Præsenter til sidst eleverne for FNs verdensmål, og lad efterfølgende eleverne i grupper udvælge de af FNs verdensmål, de tænker kom i spil i forløbet. Afslut med en opsamling om verdensmålene på klassen

Kreditering

Anders Teglgaard Kjær, Skive Gymnasium, i samarbejde med CFU