Ny energi

I dette værksted skal eleverne lære om vedvarende energi og eksperimentere med elbiler, som de lader op med solceller.

Alt det praktiske
Holdstørrelsen kan være ca. 20 elever. Der kræves én lærer. Værkstedet kan være i et stort klasselokale eller i Natur/teknik.

Hvert værkstedsforløb har dette program:
Introduktion
Fælles måleaktivitet på 5 elbiler: ca. 30 min.
Eksperimenter med solcellebiler i små grupper: ca. 70 min. (afbrudt af pause – se den aktuelle tidsplan for jeres skole)
Erfaringer og oprydning: ca. 20 min.

På forhånd har du som lærer sat materialerne og vejledningerne klar.

Introduktion
Fortæl eleverne om forløbet: Først skal I sammen afprøve hvor langt 5 elbiler kan køre på hver sin måde at lade bilen op på: 4 på vedvarende energi og én på dampmaskinen (fossil energi). Dernæst skal eleverne selv bygge solcellebiler og afprøve hastighed, rækkevide, gear, og hældning. Til sidst skal I samle erfaringerne og gøre klar til det næste hold.

Fælles måleaktivitet på 5 grå/blå elbiler – ca. 30 min.
Du kan eventuelt opdele eleverne i 5 grupper som får hver sin opgave:
Oplad hver af de 5 elbiler med hhv. solcelle, vindmølle, vandkraft, håndkraft og dampmaskinen. De 5 elbiler og opstillinger er bygget på forhånd, de er lidt sårbare, OG I MÅ IKKE SKILLE DEM AD!

De 5 grupper oplader de 5 elbiler i præcis 2 minutter, – det står på elevernes planche – se ovenfor. Bemærk at det tager lidt tid at starte dampmaskinen op. Så de andre 4 grupper kan eventuelt eksperimentere med opladningstiden i 3 eller 5 minutter. Hvis elevene har tid, så kan de overveje om deres demomodel findes i virkeligheden i stor skala, og hvilke udfordringer sådanne anlæg har.

Så samles I og ser hvor langt de 5 elbiler kan køre: Tænd elbilen på den grønne knap og drej på den røde knap.

Lad eleverne på hvert hold forklare hvordan der bliver produceret strøm til elbilen. Tal om hvad der er mest effektivt for at producere strøm.

Fx skal der er stort areal af solfangere til for at lave strøm – her 4 solceller. I Japan smider de solceller i havet for at køle dem og så tager de ikke plads på landjorden.

En moderne vandturbine ved en dæmning er meget mere effektiv end en gammeldags vandmølle som modellen her.

Vandkraft kræver laaaang tid, men en vandmølle kan jo også køre 24-7. Hvis I har vandsparer på hanen, så lån en vandkande i Planteværkstedet – det kan være mere effektivt.

Arbejde med håndkraft (eller at cykle) er effektivt. Men hvor længe kan I blive ved?

Vindmøller skal være STORE og gerne have stabil vind.

Er der brugt vedvarende energi? (Ja, for solen bliver ved med at skinne, og får vinden til at blæse og får vandet til at løbe og planter til at gro, så vi kan spise og udføre et arbejde, fx cykle). Det er klimavenligt.

Lad eleverne med dampmaskinen forklare hvad der sker for at producere strøm til elbilen. Sådan laver vi stadig en del strøm. Tal med eleverne om, at det ikke er vedvarende energi, for der skal fyldes kul på, og kul er fossil energi som er begrænset og bidrager med CO2 til atmosfæren. Det er klimaskadeligt.

Hvis de 5 Lego demo modeller driller, så fokuser på elevernes arbejde med solcellebilerne – se nedenfor.

Eksperimenter med solcelle elbiler i små grupper – ca. 70 min.
Del eleverne i op til 8 småhold, så er der materialer nok til at hver lille hold kan bygge en solcelle elbil og eksperimentere. Eleverne kan følge byggevejledningen eller bruge deres egen fantasi.

Se en standard byggevejledning til en solcelle elbil her . .

De grønne solceller kan oplade de små grønne batterier (kondensator). Batterierne blinker RØDT, når de er klar.

Giv eleverne forskellige udfordringer – lad dem løse udfordringerne en ad gangen – vælg selv din rækkefølge eller prioritering.

  • Hvor langt kan I få bilen til at køre på en opladning? Brug målebånd og kridtstreger på gulvet.
  • Hvor hurtigt kan I få bilen til at køre? Tegn en fast afstand på gulvet og tag tid.
  • Hvordan kan I sikre at bilen kører godt? Tjek friktion i konstruktionen og lad den køre i ”frihjul”
  • Hvad betyder det hvis der er større eller mindre hjul?
  • Hvad betyder det, hvis I bytter om på det store og det lille tandhjul?
  • Hvad betyder bilens vægt?
  • Betyder underlaget noget? Prøv på et glat gulv og måske fliserne udendørs.
  • Kan I bygge en bil der er god til at køre i bjerge? Stil en plade op ad en flyttekasse eller stil et bord skråt med bøger under benene i den ene ende. Prøv med lav gearing og gode gummihjul.
  • Hvis solen skinner, kan I så få bilen til at blive ved med at køre?

Erfaringer og oprydning – ca. 20 min.
Så samles I og deler erfaringer ud fra jeres eksperimenter. Målet er at eleverne kan kende forskel på vedvarende og fossil energi, og at de har fået praktiske erfaringer med at få elbilen til at virke bedst muligt efter hensigten.

Måske kan eleverne også se at vedvarende energi skal gemmes i batterier eller et lager. For vedvarende energi er ikke altid til rådighed, fx om natten eller når det er vindstille. Batterier er ikke kun elektriske, det kan fx også være vand, der er opvarmet eller ligger højt bag en dæmning, eller brint i en trykflaske – eller ny diesel som kan laves med vedvarende energi!

Til sidst rydder I op: I skiller de elbiler, I selv har bygget, og lægger materialerne klar til det næste værkstedsforløb.

Materialer
– 4 elbiler med 4 forskellige opladesystemer – MÅ IKKE ADSKILLES!
– 4 plancher med vejledning til opladning af de 4 elbiler
– En dampmaskine med tilbehør, lang ligther og vejledning på en planche
– 3 kasser med LEGO til konstruktion af mindst 8 solcelle elbiler, hhv. Store dele, Små dele og Hjul
– 3 små kasser med hhv. ledninger, 10 motorer, 10 solceller og 18 batterier
– 4 A-skilte med standard byggevejledning til en solcelle elbil
– En lyskasse med LEDlampe og vejledning (snydesol – brug solskin hvis det er muligt)
– En stor ventilator (snydevind – brug blæsten hvis det er muligt)
– Kridt og 2 målebånd
– Gaffatape
– Husholdningsfilm
– Forlængerledning

Baggrund til læreren: Hvad er drivhuseffekten?
Hvad er drivhuseffekten og hvordan påvirker de gasser vi udleder vores klima? Det er kort fortalt i en artikel fra Experimentarium, som du kan se her . .