Teknologi for framtida



Løsninger for en bærekraftig fremtid er ofte teknologiske.

Ny og bærekraftig energi er på kurset konkretisert til å være sol- og vindenergi. 

solc

Simona Petroncini arbeider med prosjektering av solcelleanlegg i Bergensområdet. Hun forklarte teknologien, og viste hvordan nye generasjoner av solceller blir. Tredje generasjon er tynn elastisk film. Det neste blir fleksible, nærmest organiske celler som kan formes i alle fasonger. Et husanlegg består av paneler, en inverter med vekselretter, og brukeranlegg. Hver type leveres med et beregnet mpp – maximum power point. Hvor dette ligger må man prøve seg frem til – gjennom å måle strøm og spenning i forhold med maksimal innstråling. Innstrålt effekt er teoretisk 1000 Watt per kvadratmeter, i praksis kan vi regne med 800 W. MPP blir da hva anlegget kan yte med klart solskinn. 

Selv om kursdagen ikke var den mest solrike, hadde deltakerne utbytte av en ekskursjon til solcelleanlegget på bygget ‘Basen’ på Marineholmen. Rieber eiendom har her satt opp et 400 m2 stort demonstrasjonsanlegg. Solcellene er montert forholdsvis flatt, i hoveretning øst-vest mot hverandre. Cellene leverer opptil – kW på gode soldager, men produserer også i overskyet vær, og store deler av året. Solcelleanlegget inngår i sertifsieringen av bygget, der både energibruk og andre miljøkrav er lagt inn. Det er tilsvarende anlegg på flere store bygg i Bergen: Sweco på Fantoft, Ulsmåg skole, ‘Visund’ på Haakonsvern og Sammen-bygget på Fantoft. Flere av anleggene kan følges på nettet, med strømmende og historiske data. 

Timene med solenergi ble avsluttet med en øving for klasserommet. Små solcellepaneler som leverer 2 volt spenning kan gi lys i en diode – og starte utforsking av elektrisitet, elektronikk, energi og stråling. elever kan enkelt måle strøm og spenning under ulike forhold, og med foskjellig oppkobling.Gir panelene bedre utbytte om de er parallell- eller seriekoblet? Er det vesentlig å rette dem direkte mot solen, og hvilken vinkel bør de ha? Elevene kan legge opp sine egne eksperimenter, og sammenholde sine funn med data over innstrålt effekt fra solen, strømmende data fra eksisterende anlegg og kontrollforsøk. Data fra Sweco-anlegget er tilgjengelig her: 

https://stromberg.solarlog-web.eu/sweco.html?c

Teknologibegrepet omfatter både den mekaniske verden og den digitale. En definisjon på teknologi er ‘redskaper mennesket lager for å nå sine mål’. I skolen skal vi både undersøke, forstå, beherske og skape teknologiske produkter. Enkle byggeøveler blir introdusert på kurset: bygg en meccanokran, en elektrisk bil med start og revers – eller det kunne vært en stabil motordrevet båt i en melkekartong, et papphus med styringssystemer. 

5893CD3A-1DB2-4A36-B29D-FBA80F4B5411

På kursets andre dag er datateknologi tema. Koding er på vei inn i skolen – vi regner med at fagfornyelsen vil gi både matematikk, samfunnsfag og naturfag ansvar for ulike sider ved programmering og datastyring. På kurset viste Andreas Hellesøy hvordan man kan begynne nekelt og bygge opp forståelse for hvordan blokkoding og algoritmebygging foregår på microbits, eller i programmeringsspråket scratch. Deltakerne endte ppmed å bygge sitt eget datastyrte vifteanlegg, en aktivitet der man må innom alle de grunnleggende operasjonene i programmeringen. 

Som solenergien er også vindenergi en del av en bærekraftig fremtid. Teknologien med offshore havvind er ny, men en stor satsing både i Norge og internasjonalt. Equinor driver den store Hywind-parken i skotsk farvann, og har planer om store nye felt. Anette Fagerhaug Stephansen fra Christian Michelsen Research fortalte fra forksningsfronten, og viste hvor langt denne teknologien er kommet. Forskerne måler vind i ulike høyder, og beregner mulig utbytte for en turbin – som ikke nødvendigvis yter mest om den står så høyt som mulig, der det blåser mest. Etter en gitt vindhastighet – for eksempel 15 m/s, flater effekten ut, mer vind gir ikke mer utbytte.  Hvilke vindhastigheter turbinen skal prosjekteres for avhenger dermed både av meteorologien på stedet, og de tekniske mulighetene. Å bygge et tårn enda 10 meter opp er svært krevende og kostbart – det kan være bedre å redusere høyden og optimalisere turbinen for drift med lavere vindhastighet. 

Vakeeffekt er et annet fenomen vindindustrien må ta hensyn til. En vindturbin skaper turbulens og endret vindmønster bak rotoren. I en park blir det derfor et studium hvordan turbinene skal plasseres i forhold til hverandre, til vindretning og med hvilken avstand. På kurset bygger deltakerne en bitteliten vindturbinpark, slik at utfordringene blir demonstrert. 20 små turbiner blir drevet rundt av vifter – kan vi koble og synkronisere dem slik at vi får lys i en diode eller lyspære? En engasjerende teknologioppgave for en skoleklasse, håper vi. 

 

Universitetet i Bergen har åpnet et senter for flytende havvind, BOW (Bergen Offshore Wind Centre). https://www.uib.no/en/bow

Mer informasjon også på vindportalen. Her finner du blant annet sider om vindfysikk, vindkrfat i Norge og offshore vind. 

http://www.vindportalen.no/

En del av pensumet på videreutdanningskurset omhandler teknologi og teknologiundervisning, som boken Teknologi og design i skolen, Dahlin, L. K., Svorkmo A. -G. & Voll, L. O. (2013).  Oslo: Cappelen Damm og teknologisidene på naturfag.no https://www.naturfag.no/tema/vis.html?tid=1994603

Foto og filmer på siden fra deltakere på denne og tidligere teknologisamlinger.