ENERGIE Flashcards

1
Q

ENERGIE

A

het vermogen om verandering te veroorzaken of het vermogen om nuttige arbeid te leveren

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
2
Q

ENERGIE-INHOUD

A

de totale hoeveelheid arbeid die moet verricht worden om vanaf een grondtoestand (regerentieniveau) tot de huidige situatie te komen

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
3
Q

ENERGIEKETEN

A
  1. ontginning primaire bronnen…
  2. energieconversie en distributie…
  3. eindconsumptie
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
4
Q

1 JOULE IS

A

1 joule is de hoeveelheid energie nodig om een kracht van 1 newton uit te oefenen over een afstand van 1 meter: arbeid is kracht maal verplaatsing
1 J = 1 N.m = 1 kg. m2. s-2

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
5
Q

1STE WET (behoud van energie)

A

Kan niet verloren gaan, kan niet uit het niets ontstaan, wel omzettingen = de totale energie blijft in een gesloten systeem steeds constant

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
6
Q

2DE WET (ristrictie op de (spontante) omzetting van energie)

A

-een systeem streeft altijd naar een minimale energie inhoud, omdat een voorwerp op deze manier naar zijn evenwichtstoestand kan streven: hij wilt zo veel mogelijk energie afgeven aan de omgeving.
-wilt dit zeggen dat spontante processen altijd exotherm zijn? nee! dit komt omdat:
een systeem ook altijd streeft naar maximale entropie (=chaos, wanorde).

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
7
Q

PERPETUUM MOBILE

A

een voorwerp kan zich nooit blijven bewegen zonder extra energie

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
8
Q

VERMOGEN

A

= de hoeveelheid energie die per tijdseenheid wordt omgezet (, verbruikt of vrijgesteld)
Vermogen= arbeid/energie . tijdseenheid-1
en
kWh = 103 J.s-1 x 3600s = 3,6 x 106 J

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
9
Q

fosiele energiebronnen

A

gevormd zijn uit prehistorisch levend materiaal dat na afsterven bedolven werd onder dikke lagen zand en modder. Op deze manier werden ze
onderworpen aan hoge druk en hoge temperaturen. Afhankelijk van de temperatuur en druk werden verschillende typen brandstof gevormd: gas, olie en kolen

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
10
Q

PRIMAIRE WINNING (aardolie)

A

de aardolie wordt door natuurlijke druk van het onderliggende water (licht blauw) en door de uitzetting van de gassen (geel) boven de aardolielaag, naar omhoog

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
11
Q

OPEC

A

(Venezuela, Ecuador, Irak, Iran, Saoedi-Arabië, Koeweit, Qatar, Libië, Verenigde Arabische Emiraten, Algerije, Nigeria, Angola)

  • productie van 30 miljoen vaten ruwe olie per dag (sinds december 2011)
  • 1 vat = 159 L
  • 80% van de “bewezen” wereldwijde aardolie-reserves
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
12
Q

SECUNDAIRE WINNING (aardolie)

A

de ondergrondse druk door de voortdurende ontginning is te laag geworden en dus moet men gaan pompen. Onafhankelijk van de pomp wordt het
samengeperst gat in de boorput geïnjecteerd, vermengt met de olie en zal de gas door de uitzettingskracht de olie naar boven stuwen. Dit kan op 2 manieren:

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
13
Q

1STE MANIER, SECUNDAIRE WINNING

A

de bodempomp wordt langs een

buizenstelsel aangedreven door een bovengrondse ja-knikker.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
14
Q

2DE MANIER SECUNDAIRE WINNING

A

een gaspomp pompt gas in de resevoirgesteent e waardoor het gas voor een onderdruk zorgt

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
15
Q

tertiaire winning (aardolie)

A

deze methode berust om thermische of chemische inmenging of op normale menging. Bij de thermische methode wordt stoom geïnjecteerd om de olie op te warmen en de viscositeit ervan te verlagen opdat het makkelijker op te pompen is. De chemische methoden maakt oa. gebruik van detergenten die de olie uit het
gesteente kunnen wassen.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
16
Q

AARGAS FORMULE

A

CH4 + 2O2  2H2O + CO2 + energie

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
17
Q

VOORDELEN FOSIELE BRANDSTOFFEN

A

• winningstechnieken zijn goed gekend
• omzetting naar energiedragers is
eenvoudig
• komt zowel gasvormig, vloeibaar als vast voor

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
18
Q

NADELEN FOSSIELE BRANDSTOFFEN

A
  • voorraden zijn eindig
  • de geografische verdeling is ongelijk (zie OPEC landen)
  • emissies en milieuvervuilende problemen
  • stijgende kostprijs
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
19
Q

nucleaire energiebronnen

A

= intraatomaire bindingen worden verbroken
Er komt een energie dat 1000 tot 106 keer groter is dan bij fossiele brandstoffen. Als gevolg van een veel grotere intra-atomaire bindingsenergie.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
20
Q

de interne structuur van een atoomkern kan op 4 manier gewijzigd worden:

A
  1. atoomkern word gebombardeerd met een neutron en de kern kan deze absorberen => er ontstaat een nieuw en meestal instabiel atoom
  2. een instabiel atoom kan dan spontaan wijzigen door de uitstraling van geladen α en β deeltjes, van ongeladen deeltjes (neutronen) en/of van ϒ en X-stralen = radioactief verval = desintegratie van de stabiele kern
  3. kern splijting/ kernfissie (= een zware kern die gaat splitsen. We hebben het hierbij voornamelijk over 235U, 239P , 233U, al is 235U veruit de meest gebruikte)
  4. kernfusie
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
21
Q

halfwaardetijd (bij radioactief afval)

A

bepaalt hoe het materiaal opgeslagen moet worden en hoe lang het zal duren dat het materiaal schadelijk is voor de volksgezondheid en het milieu

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
22
Q

becquerel

A

1 becq als er per seconde 1 atoom word deintegreert

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
23
Q

kernfusie

A

(wordt nog niet commercieel uitgevoerd, laag rendement)
= materiaal heel snel bij mekaar brengen opdat de kernkracht de afstotingskracht overwint
= het samensmelten van kernen van verschillende atomen, waarbij een ander element wordt gevormd

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
24
Q

een plasma (kernfusie)

A

het gas dat uit positief geladen atoomkernen bestaat en negatieve vrije elektronen

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
25
Q

3 kernfusie reacties

A
  1. titrium en deuterium
  2. tussen 2 deutriumen
  3. triple alfa reactie
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
26
Q

VOORDELEN KERNFUSIE

A

 minder radioactiefafval, kleinere hwt
 heeft het potentieel om veel energie te kunnen vormen
 deuterium is bijna onbeperkt voorradig op aarde (de oceaan)
 geen kettingreactie

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
27
Q

NADELEN NUCLEAIRE ENERGIE

A

 veiligheid en imago (kernwapens)
 Kostprijs en bouwduur van een kerncentrale en reactor
 Beperkte voorraad splijtstof (kernfissie)
 Radioactief afval (kernsplijting)

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
28
Q

VOORDELEN NUCLEAIRE ENERGIE

A
  1. geen emissies van CO2, NOx en SOx
  2. grotere energie² opbrengst per kg brandstof
  3. quasi onuitputbare voorraad (kernfusie)
  4. kostprijs splijtstof is vrij goedkoop in vergelijking met de andere milieuvriendelijke alternatieven
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
29
Q

radioactief afval

A
  1. laag en hoog radioctiviteit (bepaald door hoeveelheid en halfwaardetijd)
  2. wordt in Be geregeld door NIRAS
  3. 2 opslag opties: oppervlakteberging en ondergronds
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
30
Q

from fossils to green EU 2020

A
  • 20 % minder broeikasgasemissie t.o.v. 1990
  • 20% minder energieverbruik t.o.v. 1990
  • 20% aandeel hernieuwbare energie
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
31
Q

wanneer is iets hernieuwbaar

A
  1. als de productiesnelheid in de natuur even groot is als de consumptiesnelheid door de maatschappij
  2. beter dan de term grond omdat deze niet altijd inhoudelijk is bv: hout komt in de natuur voor en zien wij als iets ‘groens’ maar de productie en consumptie snelheden komen niet overeen bv: aardolie komt van de aarde maar de productie en consumptie snelheden hiervan komen niet overeen
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
32
Q

hernieuwbare flows

A

energie dat 100% hernieuwbaar is en helemaal niet uitputbaar

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
33
Q

het elektromagnetisch spectrum (zonne-energie)

A

golflengtes hangen direct samen met de energie inhoud (in fotonen uitgedrukt)

34
Q

leg uit: E= hv = h(c/λ)

A

H is de constante van Planck (J.s)
V is de frequentie (Hz of 1/s) λ is de golflengte
c is de lichtsnelheid

35
Q

aanbod zonne-energie

A
  1. 30% in het albedo: weerkaatsing door wolken, atmosferische gassen, aardoppl
  2. 70% wordt geabsorbeerd: 45%= warmte
    en 22% aangewendt bij verdamping van water, 2% omgezet in wind en golfenergie en een kleine fractie gebruikt wordt tijdens de fotosynthese.
36
Q

zonneconstante

A

Net buiten de dampkring van de aarde is het energetisch vermogen van de zonnestraling 1350 W/m2 op een vlak dat loodrecht staat op de zonnestraling.

37
Q

energieFLUX

A

vermogensdensiteit = vermogen omgerekend per jaar en per m2 aardoppervlak = 2000 kWh/m2 per jaar
(1000 id benelux)

38
Q

diffuus licht

A

de wolken zorgen hiervoor, gelijkmatig uit alle richtingen komend daglicht bij een bewolkte hemel

39
Q

flux

A

hoeveel J per m2 en per tijdseenheid op Aarde aan energie wordt ontvangen

40
Q

voordelen hernieuwbare energie

A
  1. schone energievorm

2. onuitputtelijk en voor iedereen beschikbaar

41
Q

nadelen hernieuwbare energiebronnen

A
  1. grote oppl nodig
  2. fluctuerend aanbod
  3. kostprijs zonnepanelen, windturbines,..
  4. geluid, vogelsterfte, schaduw,…
42
Q

biomassa

A

afgeleid van zonne E
= alle organische en hernieuwbare grondstoffen en materialen van plantaardige of dierlijke oorsprong die bestemd zijn voor industriële toepassingen (dus niet voor voeding) of voor energieopwekking

43
Q

fotosynthese

A

Elk biomassa-gebaseerd (energie)proces begint bij de fotosynthese:
6CO2 + 6H2O  6O2 + C6H12O6 (oiv. PAR straling en enzymen)

44
Q

1e generatie biomassa

A

suiker- of oliehoudende gewassen (suikerriet, koolzaad, maïs)
- kan bio-ethanol of biodiesel worden gemaakt competitie met de voedselenergie is te groot (terechte kritiek)

45
Q

2e generatie biomassa

A
  • energieteelten = gewassen specifiek gekweekt voor energie met als doel de competitie met de voedselenergie te vermijden (korre omloophout, wilgen, jathropha plant, grassen zoals myscanthus gras (snel groeiende gewassen))
    dit is moeilijk omdat het moeilijk is omdat de energie opgeslagen is in de vezelstructuren van de planten, waar het moeilijk is om uit te extracten
  • afvalstromen: from waste to energie (GFT, houtafval, mestafval, bepaalde niet eetbare delen van een plant)
46
Q

3e generatei biomassa

A

nieuwe ontwikkelingen die nog volledig in de onderzoeksfase zijn (algen, productiviteit is veel groter dan bij planten omdat er minder oppervlakte nodig is)

47
Q

voordelen biomassa

A
  1. potentieel hernieuwbaar
  2. grotendeels CO2- neutraal
  3. bijmenging biobrandstoffen mogelijk
  4. valorisatie van afvalstromen
48
Q

nadelen biomassa

A
  1. grote oopl nodig
  2. concurrentie met voedingsindustrie
  3. NOx emissie
49
Q

waterkracht

A

gevolg van de beweging van water dat zich van hoog naar laag verplaatst en Ez vrijgesteld wordt. Er zijn altijd 2 stappen:

  1. Estroming en/of Epot wordt omgezet in Ekin, namelijk Erot . Deze wendt een schoepenrad aan (degene die het meest gebruikt wordt is nogsteeds een waterrad)
  2. Erot wordt omgezet in Eelek door een generator = een elektrische geleider dat wordt geroteerd in een magnetisch veld (creatie wisselspanning en wisselstroom)
50
Q

stromingsenergie

A

water wordt door een turbine of waterwiel geleid, waarbij stromingsenergie wordt omgezet in rotatie-energie voor de opwekking van elektriciteit

51
Q

golfslag-of getijdenenergie

A

bij golfslagenergie wordt energie gewonnen uit het wisselen van de waterhoogte op zee onder invloed van de golven (geïnduceerd door eb en vloed

52
Q

inergiedensiteit van water wordt bepaald door

A

W= g. ρ. (h/2)² [J/m²]
met ρ= 1000 kg/m³ wat 1000x groter is
als die van lucht en h = de hoogte van de golven

53
Q

hydro-elektrische energie

A

rivierwater wordt gecollecteerd
achter stuwdammen (meer energie bij hogere drukken en dus grotere hoogteverschillen) die vervolgens door turbines geleid wordt om elektriciteit op te wekken (waterkrachtcentrales of hydraulische)
=> een groot voordeel is dat er altijd golven en getijden zijn. Ook heeft het een minder grote visuele impact

54
Q

geothermische energie

A

aardwarmte energie

55
Q

geothermische energie voor elektriciteit

A

Deze komt door uit diepere lagen (>200 meter) van de aarde warmte te winnen. De warmwaterreservoirs worden gebruikt om warm water te winnen, en wanneer dit water heet genoeg is kan het als stoom gebruikt worden om
elektriciteit op te wekken

56
Q

voordelen geothermische energie en waterkracht

A
  1. geen emissies
  2. overal (maar ongelijk) aanwezig + onuitputbaar
  3. levert een constant vermogen
  4. lange levensduur van waterkrachtcentrale
57
Q

nadelen van geothermische energie en waterkracht

A
  1. vissterfte
  2. aantasting waardevol natuurgebied
  3. geothermische: polluenten in opgepomt bodemwater
58
Q

raffinage van aardolie

A
  1. destillatie
  2. conversie
  3. chemische behandeling
59
Q

destillatie (aardolie)

A

Een fysisch-chemische scheidingstechniek om twee of meer stoffen in een oplossing te scheiden op basis van verschillende kookpunten. Het proces van
destillatie wordt meermaals herhaald = continu- destillatie worden verschillende fracties op verschillende hoogtes uit de kolom afgetapt

60
Q

chemische nabehandeling (aardolie)

A

In aardolie zit zwavel, dat om milieuredenen moet worden verwijderd.

61
Q

soorten klassieke brandstoffen van aardolie

A
  1. LPG (liquified petroleum gas)
  2. Benzine
  3. Kerozine
  4. diesel- en stookolie
  5. Bitumen
62
Q

productie van bio-ethanol ((≈benzine)

A
  • het is een biobrandstof
  • geproduceerd uit natuurlijke suikers dmv. fermentatie omgezet worden in alcohol
    1. extractie: suiker uit de grondstof halen. Het raffinaat heet bagase
    2. fermentatie: glucose omzetten tot alcohol
    3. Het gevormde mengsel bevat nu 45% alcohol (ethanol) en 55% water en bagasse (kan gebruikt worden in vee industrie)
    4. destillatie: bagasse wordt uit mengsel weggewerkt en er blijft 90% alcohol over
    5. pervaporatie: resterend water wordt uit mengsel gehaald doordat het mengsel
    langsheen een selectief membraan geleid wordt
    6. Het gebruik van deze bio-ethanol is meestal als transport brandstof, waarbij 5-20% gebruikt kan worden rechtstreeks in een benzinemotor. De bagasse kan verbrand worden of als eiwitrijk veevoer gebruikt worden
63
Q

fermentatie

A

biochemische omzetting dmv.
schimmels, bacteriën en/of enzymen in een
omgeving zonder zuurstof en nitraat. Geval van bio- ethanol: dmv saccharomyces schimmels= gist

64
Q

PPO

A
  • pure plantaardige olie
  • bij productie van biodiesel
  • belangrijke producenten: Proviron,Neochim
  • belangrijke bouwsteen: triglyceriden, esters van glycerol en 3 vrije vetzuurketens
    = omestering (= transesterificatie)
65
Q

3 vrije vetzuurketens= omestering (= transesterificatie) (bij PPO)

A
  1. verzeping
  2. verestering
  3. zuivering
  4. bijmenging
66
Q

verzeping (PPO onderdeel)

A

chemische reactie waarin triglyceride esters worden gehydrolyseerd, waarbij ze
uiteen vallen in glycerol en 3 vetzuren. NaOH wordt hier gebruikt als katalysator. Het is belangrijk dat ze uiteen vallen aangezien de triglyceride zeer visceus zijn (vanwege hun complexiteit) wat nadelig is voor het gebruik in dieselmotors:

67
Q

verestering (PPO onderdeel)

A

Vetzuren worden omgezet in nieuwe esters, namelijk biodiesel, door de reactie met een alcohol (meestal methanol, soms ethanol)

68
Q

zuivering

A

NaOH, glycerol en resten van alcohol moeten nog uit de biodiesel worden gehaald dmv:

  1. Bezinking: biodiesel kan bovenaan afgescheiden worden
  2. Wassen: om een nog hogere zuiveringsgraad te bekomen
69
Q

pyrolyse

A

Hierbij wordt materiaal ontleed door het te verhitten zonder dat zuurstof ermee in contact kan komen (ook wel droge destillatie genoemd). Er ontstaan pyrolyse-olie en brandbare gassen die allebei gebruikt kunnen worden voor de opwekking van elektriciteit en/of warmte

70
Q

hydrolyse (productie synthese- en biogas) STAP 1

A

chemische reactie waarbij met water gesplitst wordt. Het complexe biomassa- materiaal worden hier enzymatisch omgezet in kleinere verbindingen, die op deze manier door bacteriën opgenomen kunnen worden

71
Q

acidognese (bij productie synthese- en biogas) STAP 2

A

=fermentatie, microbiële omzettingsreacties waarbij substraten in een zuurstofarme omgeving omgezet worden in verbindingen met een lager moleculair gewicht

72
Q

acetognese (bij productie synthese- en biogas) STAP 3

A

alcoholen en zuren worden omgezet in azijnzuur, H2 en CO2

73
Q

methanognese (bij productie synthese- en biogas) STAP 4 + STAP 5

A

productie van methaan via hydrogenotrofe en/of acetotrofe micro- organismen
STAP 5: het digestistaat (restproduct) dat gevormd wordt kan gebruikt worden als bodemadditief

74
Q

elektriciteitsproductie

A

van energiebronnen naar energiedragers

75
Q

elektriciteit

A

verplaatsing van elektrische ladingen (elektronen), waardoor er een elektrische stroom ontstaat

76
Q

gelijkspanning

A

wordt opgewekt door een generator

77
Q

wisselspanning

A
  1. het aantal keer dat van teken wordt verandert = frequentie (Hz=s-1)
  2. wordt opgewekt door de alternator  genereren van wisselspanning
  3. op- en neerwaarderen van een transformator: regelen laag- en hoog spanning
    a. Hoogspanning is nodig voor transport: verlies van nuttige E is kleiner
    b. laagspanning bij de gebruikers voor dagdagelijkse zaken
78
Q

3 parameters die bepalen hoeveel windenergie wordt opgewekt

A
  1. windsnelheid
  2. oppl van het rotorblad
  3. hoever staan de windturbines van elkaar?
79
Q

soorten verbranding bij biomassa

A
  1. rechtstreekse verbranding: hierbij word biomassa samen met steenkool verbrand
  2. verbranding van syngas of biogas: de centrale in Ruien zet biomassa eerst om in biogas en verbrandt dan deze tesamen met steenkool
80
Q

brandstofcellen

A

elektrochemische toestellen die chemische energie direct omzetten in elektrische energie, waarvoor anders dan bij een batterij of accu voortdurend nieuwe reagentia kunnen worden aangevoerd.

81
Q

H2 aanmaak methodes bij werking brandstofcellen

A
  1. fosiele brandstoffen (partiële oxidatie, steam reforming, thermische decompositie van alcoholen)
  2. elektrolytische productie van H2 uit water: dit is het omgekeerde proces als wat er zich in de brandstofcel afspeelt, en er is meer elektrische energie voor nodig dan dat er wordt geproduceerd!! Toch biedt dit proces een voordeel uit het feit dat H2 makkelijker
    opgezuiverd kan worden dan wanneer het geproduceerd wordt uit fossiele brandstoffen, en in het geval dat de geleverde elektrische energie van wind en zonne-energie komt is het OK. Brandstofcel is maar zo duurzaam als de manier waarop je H2 maakt