Vul de ontbrekende woorden in de onderstaande basisstappen van een elektriciteitscentrale aan.
Elektrische energie opwekken
Elektriciteitscentrales
Om te begrijpen hoe een elektriciteitscentrale elektrische stroom opwekt, beginnen we bij de brandstof. In brandstof zit chemische energie opgeslagen, vaak in de vorm van fossiele brandstoffen zoals aardolie en steenkool. Wanneer deze brandstoffen verbranden, komt warmte (Q) vrij.
Chemische energie naar warmte
De fossiele brandstoffen worden verbrand, wat zorgt voor warmte.
2. Warmte naar stoom
De warmte verwarmt water in een kolf waardoor het water verdampt en stoom wordt.
3. Stoom naar beweging
De stoom spuit tegen de schoepen van een turbine, waardoor deze gaat draaien en kinetische energie (bewegingsenergie) wordt opgewekt.
4. Beweging naar Elektrische Energie
De draaiende turbine is verbonden met een generator. Deze zet de kinetische energie om in elektrische energie. Dit maakt een lampje in een stroomkring branden.
Hoe werkt een dynamo?
Een dynamo werkt volgens hetzelfde principe als een generator. Een magneet beweegt binnen een spoel van koperdraad, wat een spanning genereert. Deze spanning zorgt voor een stroom.
Verschillende soorten elektriciteitscentrales
•Conventionele centrales
Gebruik van fossiele brandstoffen. Nadeel: veel broeikasgasuitstoot.
•Kerncentrales
Energiebron: kernenergie. Minder CO2-uitstoot dan fossiele brandstoffen, maar problemen met nucleair afval.
•Windmolens
Wind wordt omgezet in beweging, die de generator aandrijft.
•Waterkrachtcentrales
Stromend water van hoge naar lage plekken draait de generator.
•Getijdencentrales
Beweging van water door eb en vloed om elektriciteit te genereren.
Alternatieve methoden
Waterstofcellen
Een waterstofcel werkt door middel van elektrochemische reacties. Waterstof en zuurstof worden gevoed aan een brandstofcel. Hier worden elektronen afgesplitst en produceren elektrische stroom terwijl water (H2O) als bijproduct ontstaat.
Zonnecellen
Zonnecellen zetten zonlicht (fotonen) om in elektrische energie via het fotovoltaïsche effect. Ze bestaan vaak uit silicium en zetten de energie van licht om in elektrische stroom.
Rendement van energieomzetting
Het rendement (%) van een elektriciteitsopwekking geeft de efficiëntie aan. Het wordt berekend als de verhouding tussen nuttige energie en totale energie-invoer, vermenigvuldigd met 100%.
Formule:
\text{Rendement }=\left(\frac{\text{Nuttige energie}}{\text{Totale energie}}\right)\times100\text{Rendement} = \left( \frac{\text{Nuttige energie}}{\text{Totale energie}} \right) \times 100%
Voor- en nadelen van zonnecellen
Voordelen:
•Geen uitstoot van broeikasgassen.
•Lokale productie mogelijk.
•Zonlicht raakt niet op.
Nadelen:
•Relatief duur door siliciumgebruik.
•Zonlicht niet altijd beschikbaar, door bijvoorbeeld wolken.
•Vereist veel ruimte voor installatie.
