Des expériences simples peuvent vous aider à comprendre comment fonctionnent les méthodes de conservation de l'énergie. Voir plus de photos de science verte. Jeri Lavrov/Choix du photographe RF/Getty Images Nous sommes entourés de vampires. Eux seuls vivent d'énergie, pas du sang. Cette télé grand écran, ton ordinateur, Xbox, fourneau, réfrigérateur, poêle, micro-ondes - ils aspirent tous de l'énergie. Certains, comme votre décodeur câble ou votre lecteur DVD, sont vraiment macabres :ils boivent de l'énergie même lorsqu'ils ne sont pas utilisés.
Ces monstres assoiffés de pouvoir peuvent faire de sérieux dégâts. Environ 70 pour cent de notre énergie provient de sources non renouvelables comme le pétrole et le gaz naturel. Quand ils sont partis, ils sont partis pour de bon. Aussi, certaines sources d'énergie, comme les centrales au charbon qui produisent près de la moitié de l'électricité américaine, déverser du dioxyde de carbone, qui menace de changer le climat de la Terre de manière dangereuse [source :Dosomething.org].
Les vampires énergétiques drainent également les portefeuilles. En 2011, chaque Américain a dépensé en moyenne 4 $, 410 par an sur l'énergie [source :Clayton]. Mettre un pieu au cœur du gaspillage d'énergie peut vous mettre de l'argent dans votre poche.
Il existe trois façons simples d'économiser l'énergie :
Pour tuer les vampires énergétiques, vous devez d'abord comprendre comment fonctionne chacune de ces méthodes de conservation de l'énergie. Les expériences qui suivent peuvent aider à rendre les personnes de tous âges plus économes en énergie – certaines peuvent même améliorer vos résultats.
ContenuVous avez besoin d'énergie pour chauffer l'eau. Par conséquent, si vous pouvez vous nettoyer sans utiliser autant d'eau chaude, vous économiserez. Mais qui consomme plus d'eau chaude, un bain ou une douche ? Cette expérience vous aidera à le déterminer.
Demandez à tous les membres de votre foyer de prendre un bain au lieu d'une douche lorsqu'ils ont besoin de se laver. Assurez-vous que chaque personne laisse l'eau dans la baignoire lorsqu'elle a terminé. Vérifiez ensuite la hauteur de l'eau. Vous pouvez le marquer avec un crayon de bain ou avec du ruban de couleur. Ou vous pouvez le mesurer avec une règle et enregistrer le niveau.
Prochain, demandez à tout le monde de prendre une douche. (Cela fonctionne mieux si vous avez un combo douche/baignoire.) Demandez-leur de boucher le drain avant de commencer afin que l'eau ne s'écoule pas. Mesurez la quantité d'eau qui reste dans la baignoire lorsque chaque personne a terminé et marquez-la ou notez-la.
Comparez maintenant la quantité moyenne d'eau utilisée pour chaque méthode. Celui qui nécessitait moins d'eau est celui qui économisera plus d'énergie - et celui que vous devriez recommander pour une utilisation dans votre ménage.
Pensez à des façons d'économiser encore plus d'énergie. Et si vous éteigniez la douche lorsque vous vous savonnez ? À l'aide d'une pomme de douche à faible débit, qui peut produire jusqu'à 72 % d'eau en moins, peut faire la différence, trop [sources :Energy Information Administration : Economiser, titanheater.com].
Cette expérience prouve à quel point certains types de matériaux isolants peuvent fonctionner mieux que d'autres. ©iStockphoto.com/LianeM Isoler votre maison retient la chaleur, Ainsi, vous faites fonctionner votre fournaise moins souvent lorsqu'il fait froid dehors. Cependant, l'isolation peut également garder les choses froides - votre réfrigérateur, par exemple, est isolé pour garder la chaleur à l'extérieur. Dans les deux cas, l'isolation économise de l'énergie en évitant à vos appareils de travailler aussi dur pour maintenir la température. Cette expérience vous aide à découvrir quels matériaux font les meilleurs isolants.
Commencez avec deux boîtes à chaussures en carton. Collez du papier noir à l'extérieur du bas de chacun. Placez le haut de chaque boîte à l'envers dans un endroit ensoleillé. Posez un thermomètre sur chaque dessus.
Maintenant, placez le bas d'une boîte sur le dessus de sorte que le papier noir soit tourné vers le soleil. Cette boîte non isolée est votre contrôle. Il montre ce qui se passe sans isolation.
Prochain, prenez le matériel que vous voulez tester, façonnez-le pour remplir complètement le fond de la deuxième boîte et collez-le pour vous assurer qu'il reste en place. Vous pouvez choisir presque n'importe quel matériau à tester, y compris la mousse de polystyrène, une serviette, couches de papier journal, un morceau de papier bulle ou de la toison artificielle. Placez la boîte sur l'autre haut. Assurez-vous que les deux boîtes reçoivent la même quantité de soleil.
Après 15 minutes, ouvrez les boîtes et notez la température dans chacune. L'intérieur du boîtier isotherme doit être plus frais que le boîtier de commande. Plus la différence de température est grande, mieux le matériau fonctionne comme un isolant. Répétez l'expérience avec différents matériaux. Finalement, Réfléchissez aux raisons pour lesquelles certains matériaux isolent mieux. Par exemple, peut-être qu'ils emprisonnent des espaces d'air morts qui ne permettent pas à la chaleur de circuler [source :Energy Information Administration :Insulation].
Quelque chose d'aussi simple que l'ombre d'un arbre ou de la peinture peut-il aider à économiser sur les factures d'énergie de la maison ? Cette expérience aidera à répondre à cette question. La "maison" dans ce cas sera une petite boîte en carton. Une ampoule de 100 watts dans une lampe à réflecteur jouera le rôle du soleil.
D'abord, mettre en place la boîte. Assurez-vous qu'il a un couvercle qui ferme hermétiquement. Mettez un thermomètre à l'intérieur pour mesurer la température. Puis, Disposez la lumière de manière à ce qu'elle éclaire directement la boîte. Au bout de 20 minutes, enregistrer la température à l'intérieur de la boîte.
Prochain, placez une plante d'intérieur entre la lampe et la boîte de sorte que son ombre repose sur la "maison". Vous pouvez également utiliser des branches cassées d'arbres ou d'arbustes pour cela, au lieu d'une plante d'intérieur - placez-les simplement dans des pots de sable pour fournir une ombre stable. Vérifiez à nouveau la température après 20 minutes. L'ombre a-t-elle gardé la boîte plus fraîche? Essayez différentes plantes avec différents types de feuilles. Qu'est-ce qui fait le plus de différence de température ?
Pour tester l'effet énergétique de la peinture, prenez deux boîtes identiques et peignez une blanche et une noire ou une couleur foncée. Placez chacun à égale distance de la lumière et enregistrez la température à l'intérieur après 20 minutes. Quelle boîte devient la plus chaude ? Comment cela affecterait-il la consommation d'énergie s'il s'agissait d'une vraie maison ?
Essentiellement, choisir les bons arbres d'ombrage ou la bonne couleur de peinture extérieure pourrait aider à économiser de l'énergie s'ils gardent une maison plus fraîche en été et réduisent le besoin de climatisation. En hiver, cependant, il vaut peut-être mieux ne pas avoir d'ombre, pour que la maison puisse absorber la chaleur du soleil. Dans ce cas, les arbres qui perdent leurs feuilles en hiver pourraient être les meilleurs économiseurs d'énergie [source :Energy Information Administration :Sun].
La boîte que vous fabriquerez pour cette expérience sera comme les capteurs solaires que les gens ont sur leurs toits. ©iStockphoto.com/wakila Vous pouvez faire votre propre eau chaude en utilisant uniquement la puissance du soleil. Vous commencerez avec une boîte plate d'environ 3 pieds (90 centimètres) de côté et de 2 ou 3 pouces (5 ou 7,5 centimètres) de profondeur. Peignez l'intérieur en noir ou tapissez-le de papier noir.
Prochain, prenez 20 pieds (6 mètres) ou plus de tube noir flexible. Faire deux trous sur les côtés de la boîte, un près d'un coin et l'autre près du coin opposé. Insérez l'extrémité du tube à travers un trou. Façonnez le tube en boucles plates qui ne se chevauchent pas mais qui montent et descendent au fond de la boîte. Continuez à boucler jusqu'à ce que vous ayez utilisé la plus grande partie de la longueur. Passez l'extrémité à travers l'autre trou.
Placez un couvercle en verre sur la boîte. Collez les bords pour le maintenir. Vous avez maintenant un capteur solaire comme ceux que vous pouvez parfois voir sur les toits. Mettez la boîte au soleil. Immerger une extrémité du tube dans un seau d'eau. Aspirez l'autre extrémité pour remplir le tube et lancer une action de siphon. Gardez l'extrémité que vous avez aspirée plus basse que l'autre et laissez l'eau couler dans un autre récipient. Utilisez une pince à linge pour sertir le tube et limiter le débit à un filet.
Placez un thermomètre dans chaque récipient d'eau pour suivre le changement de température. L'angle de la boîte vers le soleil fait-il une différence ? Que se passe-t-il si vous utilisez un tube plus long et faites plus de boucles ? Plus l'eau qui sort est chaude, plus il absorbe de chaleur du soleil. Si vous utilisiez de l'eau chauffée de cette façon dans votre maison, vous déchargeriez votre électricité, chauffe-eau au gaz ou au mazout, économie d'énergie. [source :Benrey]
Vous avez peut-être vu des éoliennes géantes tourner au sommet des collines. Bien, avec cette expérience, vous pouvez fabriquer votre propre modèle de turbine pour essayer de produire de l'électricité à partir du vent.
Commencez avec un moteur à courant continu de 1,5 volts. Ces moteurs alimentés par batterie sont disponibles dans les magasins de bricolage ou en ligne. Dans votre expérience, au lieu d'utiliser l'électricité pour faire tourner le moteur, vous ferez tourner l'arbre du moteur avec le "vent" afin de produire de l'électricité. Montez le moteur horizontalement sur une planche avec l'arbre s'étendant sur le bord.
Prenez une hélice d'avion modèle et fixez-la à l'arbre du moteur, perpendiculaire au plateau. Assurez-vous que l'hélice est bien ajustée sur l'arbre ou visse de sorte que lorsque l'hélice tourne, il fait tourner l'arbre. Votre "éolienne" est prête à produire de l'électricité.
Attachez les deux fils provenant du moteur à un voltmètre qui mesure jusqu'à 5 volts. Entre le moteur et le voltmètre, connectez ces deux fils à l'aide d'une résistance de 100 ohms. Vous devrez retirer un pouce d'isolant de chaque fil et souder les fils de la résistance (les fils provenant de chaque extrémité de la résistance) aux fils nus. Cette configuration est nécessaire pour permettre au voltmètre de mesurer avec précision l'électricité.
Placer le moteur et l'hélice devant un ventilateur, qui produira le « vent ». Lorsque l'hélice commence à tourner, vérifier le voltmètre. Il vous montrera combien d'électricité est produite. Si vous ne voyez aucun mouvement, ou si l'aiguille du voltmètre essaie d'aller vers la gauche au lieu de la droite, retirer les fils du voltmètre et les rattacher, renversant les côtés. Voyez comment la tension change à mesure que la vitesse du ventilateur augmente ou diminue.
Expérimentez avec différents types d'hélices. Les hélices plus grandes ou plus petites affectent-elles la quantité d'électricité produite ? Essayez de concevoir votre propre hélice. Expérimentez avec plusieurs lames et des lames à différents angles. Lequel produit le plus d'électricité à une vitesse de vent donnée ? Des turbines efficaces peuvent exploiter l'énergie éolienne et conserver l'énergie provenant d'autres sources [source :National Renewable Energy Laboratory].
Ces expériences sont destinées à nous enseigner les principes de conservation de l'énergie, mais ils peuvent aussi suggérer des applications pratiques. Par exemple, mon voisin a une piscine. Au printemps, il prend un long tuyau d'arrosage et en pose des boucles sur le toit de son pool house orienté au sud. C'est un peu comme l'expérience de l'eau chaude solaire. Au cours de la journée, il utilise une pompe pour faire passer l'eau de la piscine à travers le tuyau et la retourner. L'énergie solaire lui permet de maintenir sa piscine à une température confortable et il entre dans l'eau plus tôt que quiconque.
