Iidne või mitte nii iidne, erinevates kultuurides erinevalt tõlgendatud – elemendid. Teaduses võime elementidena pigem mõista keemilisi elemente, mille omaduste tundmine on ka energeetikas olulisel kohal. Ometi oleme see kord lasknud end viia kaugemale rangest Mendelejevi tabelist, kus elemente on 118, millest viimane teadaolev on Oganessoon ja mille eluiga on vaid 0,89 mikrosekundit.
See kord vaatame erialavõistluse raames energeetikat läbi viie, vägagi jääva ja püsiva, kuid samas ka müstilise elemendi. Iga nädal tuleb uus ülesanne, mis avad vastava elemendiga kooskõlas olevat tahku, kuniks finaalvõistluseks olete läbinud viie elemendi õpetuse (energeetikas!) ja valmis neid kõiki praktikas kokku panema, et luua midagi enneolematut.
Esimene element, millest alustame oma teekonda on TULI.
Miks tuli? Sest väga pikalt on kogu maailma energeetika sellel püsinud. Seda on vaja olnud nii sooja saamiseks, elektri saamiseks, selle abil sõidavad isegi autod (sisepõlemismootorid!)
https://www.utilitas.ee/pildipank/
Selle jaoks, et meil oleks tuld on vaja eelkõige kütust ja hapnikku ning kui me pole just koopainimesed, siis on meil vaja ka katelt (energeetikute kõnepruuk – tavainimeste jaoks on see ahi, mis kuumutab vett).
Esimese ülesande peakangelane ongi meil Juku, kellel on kena katel. Juku katel on 1000 kW ning ta tahab seal kütta puiduhaket, mida tal õnnestus saada kohaliku metsatöösturi käest, kelle jaoks kogu see sodi on üleliigne ning kes oli õnnelik, et jääkidest lahti sai.
Juku puiduhakke puhul on tegemist täiesti tavalise puiduga, mille keemiline koostis täiesti kuivana on esitatud tabelis
| Keemiline element | Sisaldus kuivas puidus |
| Süsinik C | 49,56 % |
| Vesinik H | 6,50 % |
| Lämmastik N | 0,17 % |
| Väävel S | 0,02 % |
| Hapnik O | 40,00 % |
| Tuhk (metallid, mis ei põle) | 3,75 % |
Kui Juku puit oleks täiesti kuiv, siis annaks see täielikult põledes energiat 18,9 MJ/kg.
Paraku on Jukule osaks saanud puit otse metsast tulnud ja päris märg – keskmiselt on selle niiskusesisaldus isegi 60%! On aga teada, et paraku vesi ei põle ning hoopis vastupidi – selle jaoks, et puidus olevat niiskust aurustada, tuleks hoopis lisaks energiat kulutada, mis otseloomulikult tuleb kütuse enda energia arvelt. Vee aurustamise soojus on 2,3 MJ/kg.
- Kui palju saaks Juku oma puiduhakke põletamisel rohkem energiat, kui ta puidu enne katlasse panemist täiesti ära kuivataks?
- Mitu kg kütust kulub Jukul, kui ta põletaks täiesti kuiva puiduhaket oma katlas tund aega? Eeldusel, et katel töötab täisvõimsusel.
- Mitu kg kütust kulub Jukul, kui ta põletaks märga puiduhaket oma katlas tund aega? Eeldusel, et katel töötab täisvõimsusel.
- Mitu kg tekib Jukul süsihappegaasi, kui ta kütab tund aega katelt täiesti kuiva puiduhakkega?
- Mitu kg tekib Jukul tuhka, kui ta põletab tund aega täiesti kuiva puiduhaket oma katlas?
Oma vastuseid saad esitada kuni 6. märtsini kell 23.59 sellel lingil: https://forms.gle/6ft8bReBu1RRYsK69
Info finaalülesande kasutatavate materjalide kohta tuleb samuti selle nädala jooksul! Olge terved ja olge soojas!