Kursinformation MTM 456

1. Kursinformation MTM 456 Mål Kursen skall ge kunskap om den nuvarande energisituationen i världen och Sverige samt dess konsekvenser på vår globala och lokala miljö. Kursen skall även ge inblick i vilka hållbara alternativ som finns tillgängliga för att förbättra utsikterna för en god miljö i framtiden och uppfyllande av Sverige ingångna avtal (Kyoto protokollet) Innehåll Hur ser dagens energitillgångar, energitillförsel/användning ut idag? Vilka är miljökonsekvenserna? Vad görs för att lösa miljöproblemen? Hur ser framtidens energisystem ut? Litteratur Building Sustainable Energy Systems – Swedish Experiences (BSES) Omfattning Kursen omfattar 15 lektionstimmar Examination Godkänt resultat på quizar och inlämningsuppgifter samt godkänt projektarbete Lärare Joakim Lundgren, Tel 49 13 07, joakim@ltu.se, E811 Examinator Lasse Westerlund, Tel 49 12 23, lars.westerlund@mt.luth.se, E813

2. Kursplanering MTM 456

3. Schema X X X X X

4. Kurshemsidahttp://sirius.mt.luth.se/~lassew/AO1/mtm456/mtm456.htmKurshemsidahttp://sirius.mt.luth.se/~lassew/AO1/mtm456/mtm456.htm

5. Transport Transport Transport Förslag till projektarbete

6. Pass 1 • Allmänt om energi • Världens energitillgångar • Världens energitillförsel • Hur länge räcker bränslereserverna? • Hemuppgift 1 • Quiz 1

7. Hur definieras energi? Energi är den egenskap som en kropp eller system har, och som möjliggör att dessa kroppar kan åstadkomma externa effekter - Potentiell energi Vattenkraft - Kinetisk energi Vindkraft - Mekanisk energi Elmotor - Värmeenergi Absorptionsvärmepump - Elektrisk energi Elgenerator - Kemisk energi Förbränning - Atom/Kärn energi Kärnkraft

8. Energiproduktion och energiförbrukning ??? ENERGIOMVANDLING är det rätta begreppet

9. Hur mäts energi? • Internationell standardenhet [J] = [Ws] • För exempelvis elenergi används ofta enheten [kWh], vilket motsvarar 3600000 J • Även Mtoe, där 1 Mtoe = 11 630 GWh • Effekt är måttet på den energimängd per tidsenhet som omvandlas • Standardenheten för effekt [W] = [J/s] • Effekt kan också anges i ex [hk] • Exempel: När en glödlampa lyser används energi. Ju högre effekt lampan har, desto mer energi används per sekund • Q=Q*t • (Energi=Effekt*tid)

10. Prefix Faktor k (kilo) 103 (tusen) M (mega) 106 (miljon) G (giga) 109 (miljard) T (tera) 1012 (biljon) P (peta) 1015 (tusen biljoner)

11. Världens energitillgångar • Förnyelsebara: Sol, vind, vatten, bioenergi, vågenergi, geotermisk energi, tidvattenenergi Torv • Begränsade: Kol, olja, naturgas, uran Kända bränslereserver

12. ICKE-FÖRNYBAR ENERGI Olja • Ansamlingarna finns i bergsfickor av porösa bergarter • Smidig och lätt att hantera • Negativ miljöpåverkan • Stor del av oljefyndigheterna finns i politiskt instabila områden Kol • Kolpulvereldning är vanligast men förgasning mest intressant • Billigt och finns i stora mängder • Negativ miljöpåverkan

13. Naturgas • Mycket viktig energikälla • Hög energikvalitet och mycket ren • Koldioxidemissioner och rörtransporter är problemen Torv • Används i både i kraftvärmeproduktion och hetvattenanläggningar • 1% av Sveriges energianvändning utgörs av torv • Kan ge stoft och svavelutsläpp

14. FÖRNYELSEBAR ENERGI Solenergi • Solinstrålningen mot land motsvarar flera tusen gånger hela världens kommersiella energibehov • Mycket liten del kan tillgodogöras • Dyr teknik är ett stort hinder • Solfångare (4-5 TWh), solceller (20 GWh) Bioenergi • Fotosyntesen • Utnyttjandet begränsas främst av ekonomiska faktorer • Teknisk potential i EU 3600 TWh, • Ekonomisk potential 1200 TWh

15. Vind • Outtömlig, men endast en liten del kan utnyttjas • Vindenergin kan utnyttjas när det blåser 4-25 m/s • Störst potential i blåsiga kust- och låglänta områden där ingen vegetation bromsar Vattenkraft • Vattnets kretslopp utnyttjas som energikälla • I Europa och Nordamerika utnyttjas 60% av vattenkraftspotentialen • Miljöhänsyn begränsar

16. Vågenergi • I teorin finns mycket stor potential. Nordsjöns vågor innehåller ex. 10-40 kW per meter • Mycket liten del som är utnyttjningsbar Geotermisk energi • Härstammar från jordens inre och är bara tillgänglig på ett fåtal platser • Geotermisk energi används främst för värmeproduktion • På Island används 80% geotermisk energi för uppvärmning Tidvattenenergi • Månens dragningskraft och jordens rotation • Mindre än 0,6 TWh el framställs • Största anläggningen i Frankrike, 240 MWel

17. Världens totala energitillförsel 70 250 TWh 118 975 TWh

18. Energitillförsel förnyelsebara bränsleslag

19. Världens totala energitillförsel år 1971-2002uppdelat på bränsleslag (Mtoe) +69%

20. Energitillförsel 1971-2002uppdelat på region

21. Fördelning av förnyelsebar energi

22. Energianvändning per capita

23. OECD länderna Österrike Belgien Tjeckien Danmark Finland Frankrike Tyskland Grekland Ungern Island Irland Italien Luxenburg Holland Norge Polen Portugal Slovakien Spanien Sverige Schweiz Turkiet England Australien Kanada Japan Mexiko Nya Zeeland Sydkorea USA

24. OECD ländernas energitillförsel 43 690 TWh 61 840 TWh +42%

25. OECD ländernas energitillförsel 1971-2002uppdelat på bränsleslag (Mtoe) +42%

26. Energiprognoser fram till 2020 • Mellan 1995 och 2020 väntas energianvändningen öka 65% enligt DOE/EIA • Ökningen sker främst i U-länderna • Olja dominerar fortfarande • Naturgas växer kraftigast • Kolet minskar i väst, men ökar i Kina och Indien • Användningen av kärnkraft minskar • Förnyelsebar energi ökar 2% per år

27. Världens energitillgångar Kända bränslereserver

28. När tar energireserverna slut... ...om inga nya fyndigheter lokaliseras och ...med nuvarande energiproduktion Data från 1999