Välkommen till SenseNodes energiskola! Här lyfter vi ämnen rörande energi. Så vad är energi?
Energi är ett mått på det arbete som krävs för att sätta någonting i rörelse. Energi finns överallt omkring oss, dels i lagrad form, så kallad lägesenergi och i överförd form i samband med rörelse, så kallad rörelseenergi. Man mäter energi i joule. Men det finns också andra mått som avser energi, såsom kalorier och wattimmar.
Läs mer om hur man kan energieffektivisera här.
Olika typer av energiformer
Det finns olika typer av energiformer och alla dessa har lite olika definitioner. Det finns helt enkelt inte någon universell definition av energi. Det beror på att mekanisk energi exempelvis inte är det samma som elektrisk energi.
Med mekanisk energi menas energiformer som rörelseenergi och lägesenergi. Lägesenergi definieras enkelt uttryckt som det arbete som krävs för att flytta ett objekt till en ny position. Du kanske kommer ihåg från fysiklektionerna i skolan att läraren tjatade om hur energi inte försvinner, utan bara byter form? Det här finns beskrivet i det som kallas energiprincipen där bevarandelagarna finns med.
Världens mest kända formel, E=m², handlar om energi. Den togs fram av Einstein för att beskriva relationen mellan energin hos en kropp och dess massa, samt ljusets hastighet. Enkelt uttryckt så beskriver formeln hur mycket energi som det går åt för att förflytta en kropp. När hastigheten närmar sig ljusets hastighet, blir massan så stor att det krävs extrema mängder energi. Det här visar på ett enkelt sätt varför vi inte kan resa snabbare än ljuset. Det skulle helt enkelt gå åt oändligt mycket energi för att förflytta oss med en sådan hastighet.
I vindarna finns det energi
Energi kan utvinnas på många olika sätt. För att vi människor ska utvinna och använda energi, behöver vi så kallade energibärare. Ett exempel på en energibärare är elektricitet. Energi kan som sagt inte skapas utan bara omvandlas. Därför behöver vi människor hitta sätt att utvinna energin ur någonting och sedan, via exempelvis elektricitet, se till att vi kan överföra det till en maskin, en lampa eller vad det än må vara som behöver kraft.
Ett exempel på detta är vinden. I vindarna finns det energi, som vi människor kan fånga upp via vindkraftverk och sedan omvandla till elektrisk energi. På så sätt kan vi förflytta energin från vinden till exempelvis vår gatubelysning.
Energi är svår att lagra. Batterier kan lagra energi i form av elektricitet. Men den mesta energi som utvinns behöver användas direkt. Det innebär att man behöver utvinna energi konstant och hela tiden se till att ha elektrisk spänning i ledningarna. Det gör man genom att använda flera olika energikällor, såsom vattenkraft, kärnkraft och vindkraft.
Har du hört talas om Industri 4.0?
Vad är elektrisk energi?
Elektrisk energi är ett mått på elektriska laddningar. Enkelt uttryckt så beskriver det vilket arbete som behövts för att flytta de elektriska laddningarna till en viss punkt. Precis som energi generellt, så mäter man elektrisk energi i joule. Men ett annat vanligt mått är också wattsekund. En wattsekund är faktiskt en joule. En wattsekund är dock ganska opraktiskt att använda, då det blir väldigt stora tal. Därför är det vanligare att man använder wattimme och även kilowattimme.
Elektrisk energi finns i naturen
Elektrisk energi finns i naturen och vi ser det i form av åskväder och blixtar. Sedan människan lärde sig att hantera elektricitet och använda det i vardagen, har den blivit den primära energikällan för belysning, hushåll, uppvärmning, med mera.
Vi utvinner elektrisk energi genom att omvandla mekanisk energi till elektricitet. Energi kan inte skapas utan bara omvandlas. Därför behöver vi en primär energikälla för att kunna utvinna elektricitet. Det kan exempelvis handla om vattenkraft, vindkraft eller kärnkraft.
Elkraftverk är konstruerade för att utvinna elektrisk energi. Det är vanligt att man bygger vattenkraftverk vid floder och strömmar, för att på så sätt kunna fånga upp rörelseenergin i vattnet och via turbiner få en generator att snurra, som i sin tur alstrar elektrisk energi.
Ett vindkraftverk fungerar på motsvarande sätt men då är det istället vinden som får generatorn att snurra och alstra elektricitet. Både vindkraft och vattenkraft är exempel på så kallade förnybara energikällor. Det betyder att dessa energikällor inte bidrar till några utsläpp av växthusgaser eller annat avfall som behöver hanteras.
Kärnkraft däremot är lite mer omdebatterat då själva processen skapar ett kärnavfall som behöver hanteras. Just nu placeras sådant avfall på stora bergslager, där dom begravs för att ligga där i flera tusen år. Då uppkommer genast en moralisk fråga gällande vår eventuella rätt att efterlämna avfall till vår framtida avkomma.
Kärnkraft är också förknippat med en viss risk när det gäller drift. En olycka på ett kärnkraftverk kan få förödande konsekvenser, vilket vi sett vid tidigare katastrofer. Därför pågår det just nu mycket forskning på det som brukar kallas för Fjärde Generationens Kärnkraft. Visionen är att kunna utvinna elektrisk energi via kärnkraft men utan att behöva hantera avfall som är radioaktivt i flera tusen år. Själva anläggningarna ska också konstrueras så att olyckor inte ska kunna inträffa med de konsekvenser vi sett tidigare.
Elektrisk energi används av alla människor över hela jorden och är en förutsättning för att hålla vårt moderna samhälle igång.Vill du veta mer om SenseNodes teknologi, läs mer här.
