Gymnasiepensum møder virkeligheden på kraftvarmeværk

Teori skal møde virkeligheden, når gymnasieelever fra det kommende skoleår skal bruge Randers Kraftvarmeværk som meget konkret udgangspunkt for pensummet i fysik og kemi.

Samarbejdet om at inddrage værket i gymnasieundervisning er kommet i stand efter at en gruppe naturvidenskabslærere fra Randers Statsskole aflagde et besøg på Verdos kraftvarmeværk, der ligger ved havnen i Randers – som en slags vartegn for byen med sin over 120 meter høje skorsten.

- Vi ser et godt match mellem pensum i både fysik og kemi og de processer og anlæg der findes på kraftvarmeværket i Randers. På den måde vil eleverne kunne opleve, hvordan teorien møder virkeligheden, så det lidt abstrakte stof bliver meget konkret og kan ses og føles. Tal og kurver bliver forankret i processer og anlæg i den håndgribelige verden, som den udspiller sig i el- og varmeproduktion og alle de tilknyttede anlæg, siger fysiklærer Karina Marie Schifter-Holm fra Randers Statsskole.

Fra det nye skoleår vil de naturvidenskabelige elever på Randers Statsskole blive tilbudt en ny Tech-linje, hvor teknologi og naturvidenskab i en projektorienteret ramme er i højsæde. Her giver de tekniske anlæg og fysiske og kemiske processer på værket eleverne mulighed for at arbejde med udvalgte stofområder fra pensum med udgangspunkt i kraftvarmeværket og samtidig trække på viden og erfaring fra værkets medarbejdere.

- Vi har allerede håndværkerlærlinge og studerende fra maskinmesteruddannelsen, som har en del af deres praktiske uddannelse på værket, så vi er vant til at have med studerende at gøre, og vi stiller nu et par medarbejdere til rådighed for gymnasieeleverne, hvis de vil lave nogle af deres opgaver med udgangspunkt i værket, siger Ralph Fogh Sørensen, afdelingsleder for drift hos Verdo.

Data fra alle processer

På Randers Kraftvarmeværk vil gymnasieeleverne møde en lang række tekniske anlæg og processer, som har det primære formål at producere fjernvarme og elektricitet.

Der produceres varme på to fliskedler og ved hjælp af en dampturbine og en generator produceres også strøm. Men udover de primære produktionsanlæg er der en række understøttende anlæg, hvor der er fysik og kemi involveret – blandt andet vandbehandling, røggasrensning og genvinding af røggasvarme.

- Vi har både selve de energiproducerende anlæg og en række hjælpeanlæg, som understøtter varme- og elproduktionen. Der er to slags vandbehandlingsanlæg - det ene beregnet til vandet der bruges i vores dampturbine. Det andet anlæg til fjernvarmevandet der sendes ud til kunderne. Her vil man kunne lave opgaver om bl.a. ledningsevne og indhold af silicium i vandet, siger Ralph Fogh Sørensen.

Der er desuden anlæg til røggasrensning, genvinding af røggasvarme, dampkedler, generator, overophedere til damp, køleanlæg og anlæg til vandrensning.

- Når vi vasker røggassen, dannes spildevand, som også skal renses. inden det sendes til eksternt renseanlæg. Der er målinger og dermed data for alle processer på værket, uanset om det er elektricitet, termodynamik eller vandkvalitet. Så eleverne vil kunne få et godt indblik i, hvordan naturfaglig viden og teknologi bliver brugt i praksis, og de vil få en masse tal at regne på, siger Ralph Fogh Sørensen.

- Vi har flere emner i pensum som direkte afspejler sig i processerne på værket. Det drejer sig blandt andet om energiomsætning fx i forbindelse med omdannelse fra kemisk til termisk energi, brændværdi, varmekapacitet og fordampningsvarme. Det kan også handle om temperaturer og tryk. Allerede i 1.g. er energiomdannelse og nyttevirkning en del af pensum, hvor vi fx måler på nytteværdien for afbrænding af peanuts med en bunsenbrænder. Nu vil vi så kunne sammenholde et relativt simpelt forsøg på skolen med de forbrændingsprocesser, der sker på værket – og stille spørgsmål såsom: Hvad er nyttevirkningen af en given proces på værket, når man tilmed trækker varme ud af røggassen? Hvilken betydning har væskeindholdet i brændslet? Eller: Hvor stor varmeledning er der i en varmeveksler? Hvordan er kemien i spildevandet fra røggasrensningen, siger Karina Marie Schifter-Holm.

Fysik, kemi, informatik

Forudsat at tilstrækkelig mange elever tilmelder sig, vil Tech-linjen begynde til november efter gymnasiets grundforløb. Men allerede efter sommerferien vil et naturvidenskabeligt grundforløbshold få en rundvisning på kraftvarmeværket.

- Vi ved endnu ikke, om der bliver tilmeldinger nok til at danne en Tech-klasse, men ellers vil det blive elever fra de naturvidenskabelige klasser, som vil benytte sig af samarbejdet med Verdo. Fysik og kemi udgør jo en stor del af pensum for de naturvidenskabelige elever, så de vil også have stor gavn af at kunne bruge kraftvarmeværket som studieobjekt, herunder deres SRO-opgave, der er en større skriftlig, tværfaglig opgave midt i 2.g, hvor værket med alle sine forskellige anlæg og processer vil være oplagt som en case, siger Karina Marie Schifter-Holm.

Hun ser også mulighed for, at et hold i informatik vil kunne have glæde af samarbejdet med Verdo.

- Informatikeleverne bliver undervist i Machine Learning og Big Data, og der er formodentlig mange data fra drift og processer på kraftvarmeværket, man vil kunne bruge i vores informatikundervisning, så det håber vi at værket også kan bidrage med, siger Karina Marie Schifter-Holm.

Med sin placering midt på havnen i Randers er der mange mennesker, som hver dag passerer værket uden egentlig at vide, hvad der foregår indenfor og hvilken betydning det har for byen.

-  Så vi ser også samarbejdet med gymnasiet som en mulighed for at udbrede kendskabet til den lokale energiforsyning. Hertil kommer, at det er interessant på sigt at blive en mere kendt størrelse over for mulige kommende medarbejdere. Vi har for eksempel flere maskinmestre ansat, og mange af dem kommer fra gymnasiet. Så hvis vi kan bruge samarbejdet med Randers Statsskole til at profilere os og skabe interesse for virksomheden som fremtidig arbejdsplads, så er det en ekstra win-win, siger Ralph Fogh Sørensen.