Physik- und Chemieaktivitäten

Grundstufe

Durch den Ersatz fossiler Brennstoffe durch erneuerbare Energien könnten Nationen ihre Emissionsverpflichtungen erfüllen, ohne wertvolle natürliche Flächen zu beeinträchtigen. Energiequellen mit niedrigen Emissionen wie Wind und Solar können eine größere geografische Fläche beanspruchen als fossile Kraftwerke mit vergleichbarer Kapazität. Dennoch ist das Potenzial für erneuerbare Energien auf bereits entwickeltem Land mehr als ausreichend, um die im Rahmen des Pariser Abkommens eingegangenen Verpflichtungen zu erfüllen und könnte den gesamten für 2050 prognostizierten Energiebedarf decken. Auf der 21. Konferenz der Vertragsparteien (COP21) in Paris im Jahr 2015 haben sich 196 Länder darauf geeinigt, die Erwärmung auf weniger als 2 °C über dem vorindustriellen Niveau zu begrenzen. Die raschen Reduzierungen der Treibhausgasemissionen bedeuten einen groß angelegten Wandel weg von fossilen Brennstoffen.

Auch erneuerbare Energien sind nicht ohne Umweltauswirkungen, daher ist es wichtig, Standorte und Erzeugungstechniken zu wählen, die den geringstmöglichen Schaden verursachen. Ähnlich wie bei konventionellen Energiequellen müssen wir über den direkten Fußabdruck von Windkraftanlagen oder Solarpanels hinausdenken und die damit verbundenen Strukturen und Straßen berücksichtigen, die mit der Entwicklung erneuerbarer Energien einhergehen.

Der erste Schritt ist die Kartierung des Potenzials jedes Landes für die Erzeugung von Wind- und Solarenergie. Wir sollten auch das mögliche Ergebnis durch die Nachrüstung bestehender Wasserkraftwerke – vorausgesetzt, deren Effizienz könnte leicht verbessert werden – und die Umnutzung nicht-hydraulischer Dämme zu Kraftwerken berücksichtigen.

Um diese Aufgabe zu erfüllen, können wir die Möglichkeiten des

• Lab on Renewable Energy powered by Teach Engineering, University of Colorado, Boulder: https://www.teachengineering.org/livinglabs/renewableenergy912🔗

Oder die Nutzung der

• CLEAN Collection of Climate and Energy Educational Resources, eine Sammlung von über 700 kostenlosen, sofort einsetzbaren Lernmaterialien, die von Pädagogen und Wissenschaftlern sorgfältig geprüft wurden und sich für den Unterricht von der Sekundarstufe bis zur Hochschulbildung eignen. https://cleanet.org/index.html🔗

^{Ressourcen des National Renewable Energy Laboratory (NREL) https://www.nrel.gov/index.html🔗}

• Daten und Tools: Finden Sie von NREL entwickelte Datensätze, Karten, Modelle und Tools, die für die Analyse von Energie- und Energieeffizienztechnologien verwendet werden.
• Energiegrundlagen: Lernen Sie die Grundlagen der Forschungsbereiche kennen – Bioenergie, Geothermie, Wasserstoff, Solar, Transport, Wind und Wasser.