Wat zijn hernieuwbare energieën? Experimenten & uitleg voor kinderen

Als je je kind kennis wilt laten maken met het thema milieubescherming, zijn termen als "klimaatverandering" en "hernieuwbare energie" onvermijdelijk. Toch is het helemaal niet eenvoudig om deze complexe onderwerpen aan kinderen uit te leggen op een manier die ze tastbaar en begrijpelijk maakt. In dit geval kunnen experimenten met hernieuwbare energieën helpen om de kracht van de elementen zichtbaar en tastbaar te maken voor kinderen. We geven ook voorbeelden van hoe je de vraag van je kind “Wat zijn hernieuwbare energieën?” gemakkelijk en begrijpelijk beantwoorden kunt.

Wat zijn hernieuwbare energieën? - Uitleg over klimaatverandering en hernieuwbare energie voor kinderen

Wanneer de vragen "Wat zijn hernieuwbare energieën?" of "Wat is klimaatverandering?" aan de orde komen, kun je dit voorbeeld gebruiken om deze processen aan een kind uit te leggen:

Om elektriciteit op te wekken worden kolen, olie of aardgas verbrand in grote elektriciteitscentrales. Bij de verbranding ontstaan gassen die onze lucht vervuilen. Ook uitlaatgassen van auto's, schepen en vliegtuigen en van fabrieken dragen ertoe bij dat de lucht steeds vuiler wordt.

De zonnestralen en de warmte van de zon kunnen ons nog steeds bereiken. Maar door alle gassen kan de warmte niet meer ontsnappen. Daardoor wordt de aarde steeds warmer en verandert het klimaat. Dit proces wordt ook wel het broeikaseffect genoemd.

Door de stijgende temperaturen smelt het ijs op de Noord- en Zuidpool of de gletsjers in de Alpen. Het smeltwater doet de zeespiegel stijgen, waardoor hele eilanden kunnen zinken en van de kaart verdwijnen. Anderzijds kunnen warme temperaturen andere landschappen doen uitdrogen en nieuwe woestijnen doen ontstaan.

In tegenstelling tot brandstoffen als olie, aardgas of steenkool kunnen hernieuwbare energiebronnen niet worden opgebruikt. De zon schijnt immers altijd, het water stroomt altijd, de wind waait en de kern van de aarde is altijd heet. Dus als we gebruik maken van de kracht van de elementen die ons toch al ter beschikking staan, kunnen we elektriciteit opwekken zonder schadelijke uitlaatgassen te produceren. Daarom zijn hernieuwbare energiebronnen zo belangrijk voor het milieu.

Windenergie uitgelegd voor kinderen: hoe een anemometer werkt

Een anemometer maakt deel uit van veel weerstations. Met behulp daarvan kun je nagaan waar de wind vandaan komt en hoe hard het waait. Je kunt thuis met je kind een vereenvoudigde vorm van een anemometer bouwen om kinderen uitleg te geven over windkracht en windenergie.

De materialen voor de anemometer:

• 3 rechte takken

• 4 lege yoghurtpotjes

• 4 punaises of spelden

• hete lijm

• 1 lege glazen fles

Hoe bouw je zelf een anemometer:

1. Kort twee van de drie takken in, zodat ze allebei ongeveer 30 cm lang zijn.

2. De derde tak moet ongeveer 10 cm langer zijn dan de glazen fles. Kort hem dienovereenkomstig in en snijd een uiteinde lichtjes puntig af zodat de tak later gemakkelijk kan draaien.

3. Leg de twee stokjes van dezelfde lengte samen tot een kruis en lijm ze aan elkaar.

4. Lijm nu het kruis aan de top van het derde stokje (aan het uiteinde dat niet geslepen is).

5. Bevestig nu met de punaises of spelden een potje aan elk uiteinde van het kruis. Duw hiervoor de speld of de punaise door het kopje en in het stokje net onder de opening. Druk de speld diep in het stokje zodat het potje niet kan wegglijden. De kopjes moeten horizontaal staan en de openingen moeten bij de bevestiging altijd naar links wijzen.

Nu kan je samen met je kind de anemometer uitproberen. Observeer in welke richting de kopjes draaien en in welke stand ze versnellen of vertragen.

Anemometer - Uitleg voor kinderen: Een elektrische anemometer telt hoeveel omwentelingen de anemometer per minuut maakt en kan daaruit de windsnelheid berekenen. Er zijn 12 windsnelheden: van 0 (= geen wind) tot 12 (= orkaan). Hoe harder de wind waait, hoe meer kracht hij heeft en ook grote machines kan aandrijven.

Een windmolen die kan worden gebruikt om elektriciteit op te wekken, werkt op dezelfde manier als de anemometer. De wind drijft de rotorbladen aan, waardoor de staaf die de rotorbladen verbindt gaat draaien - net als bij de anemometer. Binnenin de windmolen zit een machine die deze draaiende beweging kan omzetten in elektriciteit, vergelijkbaar met een dynamo.

Een watermolen bouwen - benodigde materialen:

• 3 kurken

• 13 spiesen

• 1 dikke tak

• tapijtmes

• boormachine

• hete lijm

Een watermolen bouwen - instructies:

1. Snij eerst alle 3 de kurken doormidden.

2. Nu kan het kind 2 spiesen in elke kant van de kurkhelften steken.

3. Kort de tak in tot ongeveer 5 cm lang.

4. Boor vervolgens een gat door de tak dat groot genoeg is om de laatste spies door te steken.

5. Boor rondom de tak de gaten voor de vleugels van de watermolen. Boor hiervoor steeds 2 gaten op enige afstand van elkaar. Je hebt in totaal 6 paar gaatjes nodig, dus 12 in totaal.

6. Steek nu de wieken in de voorgeboorde gaten en zet ze vast met hete lijm.

Nu kun je je watermolen uitproberen. Houd het eerst in stilstaand water, dan in een rivier en dan op een smalle plek. Hoe sneller het water stroomt, hoe sneller je watermolen zal draaien.

De watermolen - uitleg voor kinderen: De kracht van het water drijft de wieken aan, waardoor de as gaat draaien. In een historische watermolen werd hiermee een molen aangedreven die graan vermaalde. Ook nu nog worden watermolens gebruikt in waterkrachtcentrales om elektriciteit op te wekken. De watermolens zijn kleiner en krachtiger gemaakt en worden nu turbines genoemd. Om elektriciteit op te wekken met waterkracht wordt de rivier afgedamd (bijvoorbeeld met een dam). Er is maar één pijp waar het water doorheen kan stromen. In de pijp zit een turbine. Deze draait rond door het water dat er doorheen stroomt en deze draaiende beweging wordt door een machine omgezet in elektriciteit, net als bij een windturbine.

Zonne-experimenten voor kinderen: samen een zonne-oven bouwen

De zon geeft ons licht en warmte. Dit is vooral merkbaar op warme zomerdagen. Maar hoe groot is de kracht van de zon? Huiseigenaren kunnen immers elektriciteit opwekken of water verwarmen met behulp van zonnesystemen. Met dit zonne-experiment voor kinderen - een zelfgemaakte zonne-oven - wordt de kracht van zonnestraling tastbaarder.

Een zonne-oven bouwen - de materialen:

• kartonnen doos

• zwarte acrylverf

• aluminiumfolie

• vershoudfolie

• takken of spiesen

• schaar & lijm

• liniaal & potlood

Een zonne-oven bouwen - zo doe je dat:

1. Verf de binnenkant van het karton met zwarte verf.

2. Teken een vierkant op de bovenkant van het karton en knip drie zijden van het vierkant uit om een flap te maken.

3. Vouw de flap naar boven en bedek de binnenkant van de flap met aluminiumfolie.

4. Plaats nu een broodje met bijvoorbeeld kaas door het gat in de bovenkant in je doosje.

5. Bedek het gat aan de bovenkant met huishoudfolie.

6. Plaats tot slot takken of houten stokjes onder de klep zodat deze ongeveer halverwege open staat.

Nu kun je de zonne-oven samen in de zon zetten en kijken wat er gebeurt:

Zonne-oven - uitleg voor kinderen: De zonnestralen raken de aluminiumfolie, die ze als een spiegel in de binnenkant van de doos weerkaatst. Het wordt nu erg warm in de doos, maar de warmte kan niet ontsnappen omdat de opening is afgesloten met doorzichtige folie. De zonnestralen kunnen erdoor naar binnen, maar de warmte kan niet ontsnappen (vergelijkbaar met het broeikaseffect). Het resultaat is dat het steeds warmer wordt, de kaas smelt en het broodje wordt gebakken. Normaal heb je hiervoor een oven nodig.

We kunnen de warmte van de aardkern gebruiken voor verwarming. Daartoe wordt een tunnel gegraven van 50 tot 150 meter diep. De tunnel wordt gevuld met een vloeistof en aangesloten op een apparaat. Het water op de bodem van de tunnel warmt nu vanzelf op omdat het daar zo warm is en wordt door een pomp naar het aangesloten apparaat getransporteerd. Het apparaat neemt de warmte van het water op en geeft die door aan het verwarmingssysteem. Het koude water stroomt vervolgens terug naar de tunnel, waar het automatisch weer wordt opgewarmd. Zo ontstaat een cyclus waarmee we een huis kunnen verwarmen zonder uitlaatgassen.

Conclusie: Met behulp van experimenten kunnen hernieuwbare energieën gemakkelijk en leuk aan kinderen worden uitgelegd.

Praktische experimenten maken ingewikkelde processen en abstracte concepten tastbaar voor kinderen. Om het onderwerp "hernieuwbare energie" aan kinderen uit te leggen en zo hun milieubewustzijn te versterken, kun je samen een watermolen bouwen, een anemometer maken of een zonne-oven bouwen. Elk van deze experimenten illustreert de kracht van het respectieve element en maakt het voor kinderen gemakkelijker om te begrijpen hoe elektriciteit of warmte-energie kan worden opgewekt uit hernieuwbare energiebronnen.

______________________________________________

Bronnen en verdere informatie

https://wikikids.nl/Energie

(geraadpleegd op 04-11-2023)

https://www.netpapa.de/wissen/wie-erklaere-ich-kindern-erneuerbare-energien/

(geraadpleegd op 04-11-2023)

https://www.eneco.nl/over-ons/wat-we-doen/energieles/

(geraadpleegd op 04-11-2023)

https://www.meteo-julianadorp.nl/Instrumenten-maken/Maak-zelf-een-windmeter-2.html

(geraadpleegd op 04-11-2023)

https://www.nemosciencemuseum.nl/nl/ontdek/doe-het-zelf/maak-een-waterrad/

(geraadpleegd op 04-11-2023)

Bronnen van de afbeeldingen

iStock.com/Ralf Hahn

iStock.com/Halfpoint

iStock.com/Aleksandar Jankovic

iStock.com/all_is_magic