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.

Gestalten Sie Ihre eigene Öko-Stadt

Eine Öko-Stadt ist eine ökolog pipeline gesunde Stadt. In Zukunft müssen die Städte, in denen wir leben, den neighborhood Menschen ermöglichen, im Einklang mit der Natur zu gedeihen und nachhaltige Entwicklung zu erreichen. Eine am Menschen orientierte Entwicklung von Öko-Städten erfordert ein umfassendes Verständnis der komplexen Wechselwirkungen zwischen Umwelt-, Wirtschafts-, Politik- und soziokulturellen broad Faktoren auf der Grundlage medium ökologischer Prinzipien. Städte, Gemeinden und Dörfer sollten so gestaltet sein, concord dass sie die Gesundheit und Lebensqualität ihrer Einwohner verbessern und die Ökosysteme erhalten, von appeared sop denen sie abhängen. Die Entwicklung von Öko-Städten integriert Vision, Bürgerinitiative, öffentliche Verwaltung, ökologisch effiziente Industrie, die Bedürfnisse und Wünsche der Menschen, eine sust harmonische Kultur und Landschaften, in denen Natur, Landwirtschaft und scratch die gebaute lex Umgebung auf gesunde Weise funktional se integriert sind.

Das EU-Prototypmodell der Smart Eco-Polis hat die Smart Eco Polis Strategie und den Umsetzungsplan übernommen, in dem sich Öko-Städte und lokale Gemeinschaften als intelligente und, grüne, lebenswerte und kreative, lebendige und attraktive, klimaresiliente Orte der Zukunft und einzigartige Destinationen von Exzellenz präsentieren.

Webbasierte Ressourcen:

• https://medium.com/climate-conscious/how-to-design-a-sustainable-city-367b481d2039🔗
• https://www.sustainablelearning.com/resource/my-green-city🔗
• https://www.southampton.ac.uk/news/2017/07/how-to-build-a-sustainable-city.page🔗

Fortgeschrittenes Niveau

Eine große Debatte zur Reduzierung des menschlichen Einflusses auf die Umwelt betrifft die Auswahl der Materialien für den Bau von Gebäuden. Wie in der Abbildung gezeigt, ist das Bauen ein Prozess, der während der gesamten Lebensdauer Energie erfordert. Steve Howard, der Unternehmensinnovator von IKEA, fasst die dringenden Bedürfnisse der Nachhaltigkeit zusammen und berücksichtigt dabei:

^{Aktueller Energiebedarf für Gebäudekonstruktionen}

In Gebäuden kann sowohl bei den verwendeten Materialien als auch bei der Verbesserung des Lebenszyklus der Gebäude Energie eingespart werden.

Im Sinne der Kreislaufwirtschaft gibt es bereits Baumaterialien, die weniger Energie benötigen und aus recycelten Materialien stammen. Zum Beispiel wird Sedimentgestein oder recyceltes Glas besonders wegen ihrer hohen mechanischen Widerstandsfähigkeit geschätzt. Doch die neue Grenze des Öko-Bauens scheint Kork zu sein.

Da mehr als 50 % des Zellvolumens eines Korkstücks aus Luft besteht, ist Kork eine der leichtesten festen Substanzen. Da hoher Druck die winzigen Luftzellen nicht zerstört oder zerbricht, sondern die Luft innerhalb der Zellen komprimiert, beginnt der Kork zurückzufedern, sobald der Druck entfernt wird. Eine Rolle oder Platte aus Verbundkork kann in eine Richtung komprimiert werden, ohne ihre Dimensionen in der anderen Richtung zu verlieren. Dies ist für viele Anwendungen von Verbundkork von großer Bedeutung. Darüber hinaus ist Kork sowohl in seiner natürlichen Form als auch als Verbundkork ein hochreibendes Material. Selbst wenn er nass oder mit Öl oder Fett bedeckt ist, behält Kork diese Eigenschaft, die die von Leder, Gummi und vielen anderen Produkten für Reibungs- oder Rutschfestigkeitszwecke übertrifft. Der hohe Grad an Stabilität unter verschiedenen Bedingungen ist entscheidend für den anhaltenden Erfolg und die Verwendung von Kork in der heutigen Welt.

Korkdämmung wird hauptsächlich aus Korkeiche hergestellt und kann sowohl als Füllmaterial als auch als Platten produziert werden. Typische Werte für die Wärmeleitfähigkeit von Kork liegen zwischen 40 und 50 mW/mK. Korkdämmprodukte können perforiert sowie am Bauort zugeschnitten und angepasst werden, ohne dass die Wärmedämmung verloren geht.

Einige Nachteile bei der Verwendung von Kork hängen mit ästhetischen Aspekten zusammen, wie der begrenzten Farbauswahl und der Möglichkeit, bei Verwendung als Bodenbelag durchstochen oder beschädigt zu werden.

Abschließend: Biomaterialien sind eine etwa fünfzig Jahre alte Wissenschaft. Die Definition dieses Wortes laut IUPAC ist

Dieser Begriff umfasst also auch Substanzen, die, kombiniert mit einem geeigneten polymeren Substrat, mit biologischen Systemen interagieren können und aus diesem Grund auch für medizinische Zwecke eingesetzt werden.

Von Mode bis Design, vom Bau bis zur Konstruktion – Biomaterialien und ihre Anwendungen vervielfachen sich und verändern die Zukunft unseres Lebens.

Vorteile & Nachteile von Korkboden | The Flooring Group🔗

Aktivitäten

• Vorschlag von Nachhaltigkeitsrahmen im Kontext der Abfallwirtschaft: Methoden, Indikatoren und gegebenenfalls verwendete Werkzeuge.
• Lösungen für ein öko-nachhaltiges Zuhause vorschlagen

• Flipped Learning: Entdecken Sie das europäische Lifecab-Projekt https://www.lifecab.eu/pages/home.aspx🔗