Conjunto educativo de energías renovables 2.0
El Kit de ciencia de energía renovable demuestra el funcionamiento de un sistema de tecnología de energía limpia en una escala en miniatura. Alimentar un circuito eléctrico mediante panel solar o un aerogenerador con palas perfiladas basado en la aeronáutica de la NASA.
Conjunto educativo de energías renovables 2.0
Generar hidrógeno a través de la electrólisis del agua y convertirlo en electricidad mediante una pila de combustible PEM (MEMBRANA ELECTROLÍTICA DE POLÍMERO). Cualquiera que sea la combinación de tecnologías que desee explorar, este Kit científico es una introducción completa a los principios detrás de las microrredes renovables..
- La unidad PBL completa sobre generación de energía limpia incluye una exploración de los efectos ambientales del dióxido de carbono atmosférico.
- Las actividades prácticas se centran en los atributos complementarios de las diferentes fuentes de energía renovable.
- Materiales completos para estudiantes y maestros para hasta 10 períodos de actividades de clase.
Experimentos
Experimento 1: usen un panel solar para alimentar el módulo LED
Experimento 2: usen el panel solar para alimentar el módulo de motor de rueda/ventilador pequeño
Experimento 3: Preparación del módulo electrolizador y producción de hidrógeno con energía solar
Experimento 4: uso de una celda de combustible PEM (MEMBRANA ELECTROLÍTICA DE POLÍMERO) para alimentar el módulo LED
Experimento 5: uso de una celda de combustible PEM (MEMBRANA ELECTROLÍTICA DE POLÍMERO) para alimentar el pequeño módulo de ventilador eléctrico
Experimento 6: uso de una celda de combustible PEM (MEMBRANA ELECTROLÍTICA DE POLÍMERO) para alimentar el módulo de rueda de automóvil pequeño
Experimento 7: uso de una celda de combustible PEM (MEMBRANA ELECTROLÍTICA DE POLÍMERO) para alimentar el pequeño ventilador/motor de rueda y el módulo LED en paralelo
Experimento 8: uso de una turbina eólica para alimentar el módulo LED
Experimento 9: Preparación del módulo electrolizador y producción de hidrógeno con energía eólica
Experimento 10: uso de la batería para realizar la electrólisis (en caso de que no haya sol ni viento)
Educación sobre energías renovables
Las energías renovables están revolucionando no solo la industria energética tal como la conocemos, sino también las aulas de ciencias en todo el mundo. La tecnología alternativa es una oportunidad para abrir los ojos de los niños a un mundo completamente nuevo de descubrimiento científico y enseñar principios fundamentales de una manera nueva. Echemos un vistazo a algunas de las ventajas de integrar la tecnología renovable en el plan de estudios.
La tecnología de hoy
Las principales naciones industriales ya obtienen una enorme cantidad de su energía de fuentes renovables, con países como el Reino Unido y Alemania generando hasta el 15% de sus necesidades de energía con tecnología alternativa. Las redes de energía de las principales ciudades ahora cuentan con el apoyo de micro redes localizadas y redes inteligentes que utilizan energías renovables. Luego están las principales empresas automotrices como Hyundai, GM y Toyota, así como los innovadores más pequeños como Arcola Energy, que crean autos híbridos y eléctricos con celdas de combustible de hidrógeno. Tanto los estados de la UE como de los EE. UU., como California, están invirtiendo en una infraestructura integral de estaciones de servicio renovables, mientras que las telecomunicaciones en la India buscan energías renovables para proporcionar una generación de energía más confiable. Las energías renovables nos rodean y se están convirtiendo en una parte cada vez más importante de nuestras vidas, qué mejor manera de ilustrar la relevancia directa de la ciencia para el mundo real.
Enseñar principios clave
La enseñanza de las energías renovables no solo abre un mundo completamente nuevo de generación de energía, sino que también introduce algunos principios científicos básicos. La tecnología renovable es un ejemplo práctico del principio de conversión de energía, tomando energía del viento o la luz solar y convirtiéndola en energía eléctrica o almacenando como hidrógeno. Conectado a esto está el principio de la conservación de la energía: las energías renovables son una gran oportunidad para que los estudiantes midan la pérdida de energía a medida que se convierte y almacena. Luego está el circuito eléctrico clásico, los KITS educativos de Horizon contienen hélices y LED para demostrar la eficacia y la eficiencia de la energía generada a partir de energías renovables.
Inspirar
Las turbinas eólicas, los paneles solares, las celdas de combustible y todo el equipo involucrado en la enseñanza de la ciencia renovable captura naturalmente la imaginación de las mentes jóvenes. Los estudiantes pueden experimentar con los efectos de la sombra en los paneles solares, medir la resistencia del viento en las palas de las turbinas, probar diferentes tipos de celdas de combustible para ver cuál es la más eficiente y comparar los hidruros metálicos con el hidrógeno generado a partir de la electrólisis del agua. Los experimentos son directamente prácticos, involucran tecnología fascinante y atractiva al mismo tiempo que enseñan esos principios electroquímicos clave.
Las energías renovables son una herramienta multifacética para los profesores de ciencias. Son ideales para entusiasmar a las mentes jóvenes con la ciencia, más interesantes y versátiles para que los profesores de ciencias creen lecciones atractivas y directamente relevantes para las innovaciones tecnológicas que suceden a nuestro alrededor. En la búsqueda de inspirar a la próxima generación de físicos y químicos, los equipos científicos de energía renovable son un excelente lugar para comenzar.
Curriculum
¿Qué se incluye en el plan de estudios de Horizon Energy? El equipo de laboratorio es solo el comienzo. Hemos creado el plan de estudios Horizon Energy para proporcionar a los maestros múltiples recursos para involucrar a sus estudiantes.
Materiales provistos
- Actividades prácticas de laboratorio
- Guías del profesor
- Guías del estudiante
Conceptos cubiertos
Conceptos de Química
Electrólisis, energía, generación de hidrógeno, velocidades de reacción, rendimiento de reacción, reacciones, reacciones redox, semiconductores, estequiometría
Conceptos de Física
Velocidad angular, Mecánica clásica, Eficiencia, Circuitos eléctricos, Energía, Ley de Ohm, Circuitos paralelos, Potencia (eléctrica), Mecánica rotacional, Circuitos en serie
Conceptos de Ciencias de la Tierra
Cambio climático, Energías renovables, Impacto humano
Comprar Conjunto educativo de energías renovables 2.0
- Training videos
- Curriculum
Experiments 16 Lesson time 5-13 hours Teacher's guide 100 pages Student's guide 76 pages
Complemento
Kit de ciencias de energías renovables - FAQ - Preguntas Frecuentes
1. Los niveles de agua no bajan cuando se desconectan los tubos de salida de gas a ambos lados de la pila de combustible.
Comprueben si los orificios de la pared del cilindro interior están bloqueados. Si es así, giren el cilindro interior hasta que el agua entre en los orificios y llene el cilindro interior.
2. La pila de combustible reversible no produce hidrógeno y/u oxígeno.
Comprueben si los cables están correctamente conectados y si hay conexiones sueltas. La celda de combustible podría destruirse por completo si el cable rojo del paquete de baterías se conecta al conector negro de la celda de combustible.
Asegúrense de que las pilas estén insertadas con la polaridad correcta.
Reemplacen las baterías viejas por una nueva en el paquete de baterías
.
3. El proceso de electrólisis del agua se ralentiza.
Inyecten agua en el lado de oxígeno de la celda de combustible reversible utilizando la jeringa y espere unos 3 minutos.
Reemplacen las baterías viejas por una nueva en el paquete de baterías.
4. El motor no funciona mientras quede hidrógeno en el recipiente interior.
Desconecten el pasador negro del tubo corto en la celda de combustible reversible y vuelva a colocar rápidamente el pasador en el tubo para purgar los gases impuros. Luego deberían ver que el motor comienza a girar nuevamente..
Si la velocidad del viento no es suficiente, no se generará electricidad. Usen un ventilador de escritorio común con una velocidad del viento más rápida para realizar la electrólisis usando la celda de combustible reversible, o realicen el experimento en condiciones de viento suficientes.
Contenido del Kit
✔ Cuerpo aerogenerador
✔ Cabezal de rotor para palas perfiladas
✔ 9 palas perfiladas para turbina
✔ Adaptador de cabeza de rotor para cuchillas de chapa
✔ 3 álabes de lámina de polipropileno para turbina
✔ Herramienta de desbloqueo de rotores
✔ Base de soporte de turbina
✔ Poste aerogenerador de aluminio
✔ Electrolizador tipo PEM (MEMBRANA ELECTROLÍTICA DE POLÍMERO)
✔ Base de electrolizador tipo PEM (MEMBRANA ELECTROLÍTICA DE POLÍMERO)
✔ Pila de combustible tipo PEM (MEMBRANA ELECTROLÍTICA DE POLÍMERO)
✔ Base de pila de combustible tipo PEM (MEMBRANA ELECTROLÍTICA DE POLÍMERO)
✔ Depósito de hidrógeno
✔ Tanque de oxígeno
✔ Contenedores de gas internos
✔ Base del módulo de placa de circuito
✔ Módulo de resistencia variable de 100 ohmios
✔ Panel solar de 1 vatio
✔ Adaptadores, cubierta de tubería y válvula de purga
✔ Instrucciones de montaje
✔ CD con manuales curriculares
✔ Base del módulo del tanque de agua/gas
✔ Cables de conexión tipo banana flexibles de 2 mm
✔ Tubo de silicona transparente
✔ Clavijas de plástico para electrolizador
✔ Batería con cables de conexión
✔ Jeringa