Synergien mellem fagene
I dette projekt har vi ikke blot arbejdet med fagene hver for sig, men set hvordan de komplementerer hinanden for at give en dybere forståelse af bæredygtig teknologi.
🧪 Kemi + 📈 Matematik
I kemi undersøgte vi produktionen af bioethanol gennem gæring. Matematikken gjorde det muligt at modellere gærcellernes vækst eksponentielt (N = N0 • ekt), hvilket er essentielt for at optimere produktionen i industriel skala.
⚡ Fysik + 📈 Matematik
Fysikken gav os forståelsen for energiomsætning i batterier og vindmøller. Gennem matematikken udledte vi effektformlen for en vindmølle, hvilket viser, hvordan vindens hastighed i tredje potens er afgørende for energiproduktionen.
🧪 Kemi + ⚡ Fysik
Sammenhængen mellem den kemiske energi i brændselsceller eller biomasse og den elektriske energi, vi måler i fysik, er kernen i grøn teknologi. Her ser vi på virkningsgrader og energitab (indre modstand).
Fagligt begrundet løsningsforslag
Vores projekt peger på, at en effektiv håndtering af CO₂-udledningen kræver en kombineret implementering af de teknologier, vi har undersøgt. Baseret på vores tekniske data og modeller foreslår vi en samlet løsning, hvor vi først optimerer bioethanol-produktionen ved hjælp af vores matematiske model for eksponentiel vækst, N = N0 • ekt. Ved at bruge denne model kan vi forudsige præcis, hvornår gæringsprocessen er mest effektiv, hvilket minimerer energispild i produktionen af det CO₂-neutrale brændstof.Samtidig viser vores fysiske målinger af indre modstand, at valget af de rette batterityper er kritisk for en effektiv energilagring. En reduktion i den indre modstand er nødvendig for at undgå energitab i form af varme, så en større del af den grønne strøm fra eksempelvis vindmøller rent faktisk når frem til slutbrugeren. Endelig viser vores matematiske regressionsmodeller, at selvom udledningen allerede falder, er det nødvendigt med en mere aggressiv implementering af vedvarende energi. Den nuværende lineære tendens er nemlig ikke tilstrækkelig, hvis vi skal nå klimamålene hurtigere, og derfor er datadrevet beslutningstagning essentielt for at sikre, at vi handler i tide.
Konklusion: Den mest optimale løsning er derfor en infrastruktur, hvor bioethanol fungerer som energibærer til tung transport, mens optimerede batterisystemer håndterer lagringen af fluktuerende energi fra vindkraft. Denne løsning er ikke blot en teoretisk idé, men underbygges direkte af vores målinger