Semplici esperimenti possono aiutarti a capire come funzionano i metodi di risparmio energetico. Guarda altre foto di scienze verdi. Jeri Lavrov/Photographer's Choice RF/Getty Images Siamo circondati da vampiri. Solo loro vivono di energia, non sangue. Quella TV a grande schermo, il tuo computer, Xbox, forno, frigorifero, fornello, microonde:tutti succhiano energia. Alcuni, come il decoder via cavo o il lettore DVD, sono davvero macabre:bevono energia anche quando non sono in uso.
Questi mostri assetati di potere possono fare seri danni. Circa il 70% della nostra energia proviene da fonti non rinnovabili come petrolio e gas naturale. Quando se ne sono andati, se ne sono andati per sempre. Anche, alcune fonti di energia, come le centrali elettriche a carbone che generano quasi la metà dell'elettricità degli Stati Uniti, versare anidride carbonica, che minaccia di cambiare il clima della Terra in modi pericolosi [fonte:Dosomething.org].
Anche i vampiri energetici drenano i portafogli. Nel 2011, ogni americano ha speso in media $ 4, 410 all'anno sull'energia [fonte:Clayton]. Mettere un paletto nel cuore dello spreco energetico può mettere soldi in tasca.
Ci sono tre semplici modi per risparmiare energia:
Per uccidere i vampiri energetici, devi prima capire come funziona ciascuno di questi metodi di risparmio energetico. Gli esperimenti che seguono possono aiutare a rendere le persone di tutte le età più esperte di energia, alcuni potrebbero persino migliorare i tuoi profitti.
ContenutiHai bisogno di energia per riscaldare l'acqua. Perciò, se riesci a ripulirti senza usare tanta acqua calda, risparmierai. Ma chi usa più acqua calda, un bagno o una doccia? Questo esperimento ti aiuterà a determinarlo.
Chiedi a tutti i membri della tua famiglia di fare il bagno invece della doccia quando hanno bisogno di lavarsi. Assicurati che ogni persona lasci l'acqua nella vasca quando ha finito. Quindi controlla l'altezza dell'acqua. Puoi segnarlo con un pastello da bagno o con del nastro adesivo colorato. Oppure puoi misurarlo con un righello e registrare il livello.
Prossimo, fate fare una doccia a tutti. (Funziona meglio se hai una combinazione doccia/vasca.) Chiedi loro di tappare lo scarico prima di iniziare in modo che l'acqua non fuoriesca. Misurare la quantità di acqua rimasta nella vasca quando ogni persona ha finito e segnarla o registrarla.
Ora confronta la quantità media di acqua utilizzata per ciascun metodo. Quello che ha richiesto meno acqua è quello che farà risparmiare più energia e quello che dovresti raccomandare per l'uso in casa.
Pensa ai modi in cui potresti risparmiare ancora più energia. E se spegnessi la doccia mentre ti stai insaponando? Utilizzando un soffione doccia a basso flusso, che può emettere fino al 72 percento in meno di acqua, può fare la differenza, anche [fonti:Energy Information Administration:Saving, titanheater.com].
Questo esperimento dimostra come alcuni tipi di materiale isolante possano funzionare meglio di altri. © iStockphoto.com/LianeM Isolare la tua casa trattiene il calore, quindi accendi il forno meno spesso quando fuori fa freddo. Però, l'isolamento può anche mantenere le cose fredde:il frigorifero, Per esempio, è isolato per mantenere il calore fuori. In entrambi i casi, l'isolamento consente di risparmiare energia impedendo ai tuoi elettrodomestici di lavorare duramente per mantenere la temperatura. Questo esperimento ti aiuta a scoprire quali materiali producono i migliori isolanti.
Inizia con due scatole di scarpe di cartone. Nastro carta nera all'esterno del fondo di ciascuno. Metti la parte superiore di ogni scatola capovolta in una posizione soleggiata. Appoggia un termometro su ciascuna parte superiore.
Ora, montare il fondo di una scatola sopra la parte superiore in modo che la carta nera sia rivolta verso il sole. Questa scatola non isolata è il tuo controllo. Mostra cosa succede senza isolamento.
Prossimo, prendi il materiale che vuoi testare, modellalo per riempire completamente il fondo della seconda scatola e fissalo con del nastro adesivo per assicurarti che rimanga in posizione. Puoi scegliere quasi tutti i materiali da testare, compreso polistirolo, un asciugamano, strati di giornali, un pezzo di pluriball o un vello artificiale. Montare la scatola sopra l'altra parte superiore. Assicurati che le due scatole ricevano la stessa quantità di luce solare.
Dopo 15 minuti, aprire le scatole e registrare la temperatura in ciascuna. L'interno della scatola isolata dovrebbe essere più fresco della scatola di controllo. Maggiore è la differenza di temperatura, meglio il materiale funziona come isolante. Ripeti l'esperimento con materiali diversi. Finalmente, pensa al motivo per cui alcuni materiali isolano meglio. Per esempio, forse intrappolano gli spazi d'aria morti che non consentono la circolazione del calore [fonte:Energy Information Administration:Insulation].
Può qualcosa di semplice come l'ombra di un albero o la vernice aiutare a risparmiare sulle bollette energetiche di casa? Questo esperimento aiuterà a rispondere a questa domanda. La "casa" in questo caso sarà una piccola scatola di cartone. Una lampadina da 100 watt in una lampada a riflettore svolgerà il ruolo del sole.
Primo, sistemare la scatola. Assicurati che abbia un coperchio che si chiuda bene. Metti un termometro all'interno per misurare la temperatura. Quindi, sistema la luce in modo che risplenda direttamente sulla scatola. Dopo 20 minuti, registrare la temperatura all'interno della scatola.
Prossimo, metti una pianta da appartamento tra la lampada e la scatola in modo che la sua ombra poggi sulla "casa". Puoi anche usare rami spezzati da alberi o cespugli per questo, invece di una pianta da appartamento, mettili in vasi di sabbia per fornire un'ombra stabile. Ricontrollare la temperatura dopo 20 minuti. L'ombra ha mantenuto la scatola più fresca? Prova diverse piante con diversi tipi di foglie. Quale fa la maggior differenza di temperatura?
Per testare l'effetto energetico della vernice, prendi due scatole identiche e dipingi una bianca e una nera o di colore scuro. Metti ciascuno alla stessa distanza dalla luce e registra la temperatura all'interno dopo 20 minuti. Quale scatola diventa più calda? In che modo questo influirebbe sul consumo energetico se si trattasse di una casa vera e propria?
Fondamentalmente, scegliere gli alberi da ombra giusti o il colore della vernice esterna potrebbe aiutare a risparmiare energia se mantengono la casa più fresca in estate e riducono la necessità di aria condizionata. In inverno, però, potrebbe essere meglio non avere ombra, in modo che la casa possa assorbire il calore del sole. In quel caso, gli alberi che perdono le foglie in inverno potrebbero essere i migliori risparmiatori di energia [fonte:Energy Information Administration:Sun].
La scatola che realizzerai per questo esperimento sarà come i collettori solari che le persone hanno sui tetti. © iStockphoto.com/wakila Puoi fare la tua acqua calda usando solo la forza del sole. Inizierai con una scatola piatta di circa 90 centimetri quadrati e profonda 5 o 7,5 centimetri (2 o 3 pollici). Dipingi l'interno di nero o foderalo con carta nera.
Prossimo, prendere 20 piedi (6 metri) o più di tubo nero flessibile. Fare due fori ai lati della scatola, uno vicino a un angolo e l'altro vicino all'angolo opposto. Inserire l'estremità del tubo attraverso un foro. Modella il tubo in anelli piatti che non si sovrappongono ma corrono su e giù per il fondo della scatola. Continua a ripetere finché non hai esaurito la maggior parte della lunghezza. Passa l'estremità attraverso l'altro foro.
Metti un coperchio di vetro sulla scatola. Nastro i bordi per tenerlo premuto. Ora hai un collettore solare come quelli che a volte potresti vedere sui tetti. Metti la scatola al sole. Immergere un'estremità del tubo in un secchio d'acqua. Aspirare dall'altra estremità per riempire il tubo e avviare un'azione di sifone. Tieni l'estremità che hai succhiato più in basso dell'altra e lascia che l'acqua goccioli in un altro contenitore. Usa una molletta per crimpare il tubo e limitare il flusso a un filo.
Metti un termometro in ogni contenitore d'acqua per monitorare il cambiamento di temperatura. L'angolo della scatola verso il sole fa la differenza? E se usi un pezzo di tubo più lungo e fai più anelli? Più calda è l'acqua che esce, più calore assorbe dal sole. Se stavi usando acqua riscaldata in questo modo nella tua casa, toglieresti il carico dalla tua elettricità, scaldabagno a gas o olio, risparmiare energia. [fonte:Benrey]
Potresti aver visto gigantesche turbine eoliche girare in cima alle colline. Bene, con questo esperimento, puoi creare il tuo modello di turbina per provare a generare elettricità dal vento.
Inizia con un motore a corrente continua da 1,5 volt. Questi motori alimentati a batteria sono disponibili presso negozi di hobby o fonti online. Nel tuo esperimento, invece di usare l'elettricità per girare il motore, girerai l'albero del motore con il "vento" per generare elettricità. Montare il motore orizzontalmente su una tavola con l'albero che si estende oltre il bordo.
Prendi un modello di elica di aeroplano e fissalo all'albero del motore, perpendicolare al tabellone. Assicurarsi che l'elica sia ben fissata sull'albero o avvitata in modo che quando l'elica gira, fa girare l'albero. La tua "turbina eolica" è pronta per generare energia.
Collegare i due fili provenienti dal motore a un voltmetro che misura fino a 5 volt. Tra il motore e il voltmetro, collegare questi due fili utilizzando un resistore da 100 ohm. Dovrai rimuovere un pollice di isolamento da ciascun filo e saldare i cavi del resistore (i fili provenienti da ciascuna estremità del resistore) ai fili scoperti. Questa configurazione è necessaria per consentire al voltmetro di misurare con precisione l'elettricità.
Posizionare il motore e l'elica davanti a un ventilatore, che produrrà il "vento". Quando l'elica inizia a girare, controlla il voltmetro. Ti mostrerà quanta elettricità viene prodotta. Se non vedi nessun movimento, o se l'ago del voltmetro cerca di andare a sinistra invece che a destra, rimuovere i fili dal voltmetro e ricollegarli, invertendo i lati. Guarda come cambia la tensione quando la velocità della ventola aumenta o diminuisce.
Sperimenta con diversi tipi di eliche. Le eliche più grandi o più piccole influiscono sulla quantità di elettricità prodotta? Prova a progettare la tua elica. Sperimenta con più lame e lame con diverse angolazioni. Quale produce più elettricità a una data velocità del vento? Le turbine efficienti possono sfruttare l'energia eolica e risparmiare energia da altre fonti [fonte:National Renewable Energy Laboratory].
Questi esperimenti hanno lo scopo di insegnarci i principi di conservazione dell'energia, ma possono suggerire anche applicazioni pratiche. Per esempio, il mio vicino ha una piscina. In primavera, prende un lungo tubo da giardino e ne posa dei cappi sul tetto della sua casetta con piscina esposta a sud. È molto simile all'esperimento dell'acqua calda solare. Durante il giorno, usa una pompa per far scorrere l'acqua dalla piscina attraverso il tubo e tornare dentro. L'energia solare gli consente di mantenere la sua piscina a una temperatura confortevole e lui entra in acqua prima di chiunque altro.
