Etude d une maladie. Man kann mit Hilfe von Solarzellen Energie erzeugen. Wie funktioniert das und was sind Solarzellen?

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1 Etude d une maladie Die Sonne Was ist die Sonne? Die Sonne ist die bei weitem auffälligste Erscheinung in unserem Sonnensystem. Sie ist das größte Objekt und umfaßt nahezu 98 % der Masse des gesamten Sonnensystems. Einhundertundneun Erden würde es benötigen, um den Durchmesser der Sonne darzustellen, und in ihrem Inneren würden über 1,3 Millionen Erden Platz finden. Die äußere Schicht der Sonne nennt sich Photosphäre und besitzt eine Temperatur von C. Diese Schicht besitzt eine fleckige Erscheinung wegen der turbulenten Energieeruptionen an der Oberfläche. Die Energie der Sonne entsteht tief in ihrem Inneren. Hier sind Temperatur ( C) und Druck (340 Millionen Mal der Druck der Erdatmosphäre auf Meereshöhe) so hoch, daß eine Kernreaktion stattfindet. Diese Kernreaktion bewirkt, daß vier Protonen (oder Wasserstoff-Atomkerne) verschmelzen und ein Alpha-Teilchen (oder auch ein Helium- Atomkern) entsteht. Diese Alpha-Teilchen sind um 0,7 % leichter als vier Protonen zusammen. Diese Massendifferenz wird in Energie umgewandelt und durch einen Prozeß, der Konvektion genannt wird, an die Oberfläche getragen, wo sie als Licht und Hitze abstrahlt. Diese Energie benötigt eine Million Jahre, um an die Oberfläche zu gelangen. Zu jeder Sekunde werden 700 Millionen Tonnen Wasserstoff in Helium-Asche umgewandelt. Durch diesen Prozeß werden 5 Millionen Tonnen purer Energie abgestrahlt; mit der Zeit wird die Sonne dadurch leichter. Strom von der Sonne Man kann mit Hilfe von Solarzellen Energie erzeugen. Wie funktioniert das und was sind Solarzellen? Solarzellen bestehen aus Silicium, dem Hauptbestandteil von Sand und Quarz. Silicium ist das zweithäufigste Element der Erde. Aus Sand wird hochreines Silicium gewonnen, welches dann in einem komplizierten Schmelzverfahren bei 1800 C zu einem monokristallinen Siliciumstab geformt wird. Dieser wird in sehr dünne Scheiben geschnitten und man erhält die sogenannten Wafer. Auf solch ein Wafer wird eine blaue Antireflexschicht aufgetragen. Sie verhindert, dass das einfallende Licht reflektiert wird. Schliesslich werden an der Vorder- und Rückseite elektrische Kontakte bei 800 C eingebrannt. Eine Fläche von 1qm erhält eine Strahlungsleistung von 1000 W W dieser Leistung können mit Hilfe einer Solarzelle direkt in elektrische Energie umgewandelt werden.

2 Alternative und erneuerbare Energiequellen Wieso ist die Entwicklung umweltfreundlicher Energie so wichtig? Da der Energieverbrauch in Zukunft weltweit steigen wird, können wir nicht auf Fossile Energiequellen, die bald erschöpft sind, zurückgreifen. Beim Kohlenkraftwerk wird durch die Verbrennung CO 2, H 2 O, SO 2 und NO x in die Luft geschleudert. Das ist sehr schädlich für die Umwelt, da der CO 2 den Treibhauseffekt verursacht und die Erde sich global erwärmt. Dadurch schmelzen die Pole und es entstehen schwere Überschwemmungen. Außerdem verursachen die anderen Schadstoffe den sauren Regen, der fatale Folgen für die Waldbestände hat und zur Folge auch für die gesamte Umwelt. Die Atomenergie ist zwar saubere Energie, aber der Atommüll ist sehr problematisch. Er wird meistens tief in die Erde versunken, aber in den Fässern entstehen mit der Zeit Spalten aus denen die Atome entringen können. Leider braucht der Atommüll über tausend Jahre bis er wieder von der Natur abgebaut werden kann. Ein Kraftwerk stellt auch eine große Gefahr dar wenn die Sicherheitsmassnahmen nicht eingehalten werden. (meistens in ärmeren Ländern) Tschernobyl zeigt uns dass solche Explosionen weltweite und langwierige Folgen haben. Es ist höchste Zeit dass wir unseren Energiebedarf durch Sonnenenergie oder erneuerbare Energie decken, denn wir haben die Verantwortung über unseren Planeten und sollen dafür sorgen dass das vielfältige Leben noch weiter bestehen kann. Welche umweltfreundliche Energien gibt es noch außer der Sonnenenergie? Biogas ist nachwachsende Energie aus Holz, Biodiesel, Stroh, Chinaschilf, Raps, Bioabfälle Flüssig-und Festmist usw. Diese sind C0 2 -neutral, werden biologisch schnell abgebaut und bei der Verbrennung werden weniger Schadgase an die Umwelt abgegeben. Durch die Vergärung in der Biogasanlage entsteht einerseits wertvoller mineralischer Dünger und andererseits Biogas. Außerdem kann die Biogas-Technik überall dort genutzt werden, wo Vergärung stattfindet. ( z.b in Kläranlagen ) Die Produktion des Wassergases geschieht durch Elektrolyse des Wassers. Bei dem Strom aus Wasser werden weder natürliche Ressourcen verbraucht, noch werden Schadstoffe emittiert. Einziger Nachteil ist der Eingriff in das Okosystem des Flusses: Veränderung der Fliessdynamik und Störung des Lebensraumes.

3 Windkraftanlagen sind sehr umweltfreundlich, da keine Schadstoffe freigesetzt werden. Leider ist diese Energieproduktion wetterabhängig und somit können solche anlagen nur komplementär zu anderen Kraftwerken eingesetzt werden. Exercice 1 11 Température moyenne au Findel Tempéature en Année On constate que la température moyenne au Findel a augmenté d un degré pendant les années de 1947 à La tendance augmente. Exercice 2 Hauteur: 265 cm Longueur: 1140 cm Largeur: 738 cm Volume cm 3 222,9498 m ml ,8 dm 3 Volume de CO 2 66,88494 dm 3 Masse de CO 2 132,23153 g On a calculé que la masse de CO 2 dans la salle de classe est égale à 132,2 g.

4 Exercice 3 Noémie Activité Consommation en litres Temps en h par jour Consommation par jour Dormir I Etre couché I Etre debout I Aller a pied I Faire du velo /2 700 I courir / I nettoyer les boxes I TOTAL par jour l par année l CO l g t Anne Dormir I Etre couché I Etre debout I Aller a pied I Nager I TOTAL par jour l par année l CO l g t Nous avons calculé la masse de CO 2 produite par notre corps par jour et par an. Exercice 4 Noémie Source d'énergie Consommation Masse de CO 2 produite par famille Noémie Pétrole Gaz 4,438 m kg kg Electricité 7118 kwh kg kg Total par an kg kg

5 Anne Source d'énergie Consommation Masse de CO 2 produite par famille Anne Pétrole Gaz 2555 m kg kg Electricité 6020 kwh 4214 kg kg Total par an kg kg Nous avons calculé la masse de CO 2 produite par notre ménage. Exercice 5 Secteur Consommation en tep Industrie Transport Autres Industrie Transport Autres Noémie Moyen de transport Emission de CO 2 en kg par km Distance parcourue par an (km) Consommation par an (kg) Voiture 0,3 912,5 273,75 Avion 0,16 par personne Train 0,04 par personne Autobus 0,03 par personne ,5 Bicyclette négligeable 1100 Total par an 14312,5 1329,25

6 Anne Moyen de transport Emission de CO2 en kg par km Distance parcourue par an Consommation par an Voiture 0,3 387,5 116,25 Avion 0,16 par personne Train 0,04 par personne 90 3,6 Autobus 0,03 par personne ,5 Bicyclette négligeable Total par an 5627,5 495,35 On a calculé la masse de CO 2 produite par notre usage de différents moyens de transport. Exercice 6 Classe Effectif Effectif cumulé Fréquence Fréquence cumulée [0;5000[ ,09 26,09 [5000;7500[ ,48 69,57 [7500;10000[ ,04 82,61 [10000;20000] , Total 23 / 100 / diagramme en bâtons effectifs centres On a fait une statistique qui montre la production annuelle de CO 2 par les élèves de notre classe en classes.

7 Exercice 7 POINT 1 Source d'énergie Production en % de la consommation Production en gwh(10 9 Wh) Hydro-électricité Eoliennes Biogaz Photovoltaique Total POINT *890= Consommation totale Nombre d'éoliennes à 500 kw 28 POINT 3 Surface de capteurs: m ha On a calculé le nombre d éoliennes et la surface de capteurs solaires photovoltaiques qu il faut pour couvrir la consommation d électricité d une ville de habitants.