Енергетичні проблеми людства та сонячні батареї

- «доспалювання» за допомогою спеціальних пристроїв чадного газу до менш шкідливого вуглекислого газу;

- створення екологічно чистих електромобілів. Електромобілі практично не забруднюють довкілля: в них використовують електричний двигун, що живиться від акумуляторів;

- використання гібридних автомобілів, оснащених двома двигунами - електричним і бензиновим: екологічно чистий електричний двигун доцільно використовувати в місті (де забагато автомобілів),а бензиновий - за містом (де забруднення повітря не є таким небезпечним).

Для людства існує ще одна велика проблема. Річ у тім, що під час роботи теплових машин виділяється вуглекислий газ (СО₂), який у великій кількості стає дуже небезпечним. За оцінками вчених, за 200 років інтенсивної роботи теплових машин в атмосферу було викинуто близько одного трильйона (1012) тонн СО₂. Ця величезна кількість вуглекислого газу спричинила так званий парниковий ефект - підвищення температури поверхні Землі. Чому так сталося?

Сонце, як ви знаєте, не тільки освітлює, але й обігріває Землю. Ще сто років тому одержуване Землею тепло практично повністю випромінювалось (поверталось) у космос. Після того як у верхніх шарах атмосфери накопичилася значна кількість вуглекислого газу, цей газ став своєрідним«дзеркалом» для випромінювання з поверхні Землі. У результаті частина енергії затримується в атмосфері й нагріває її.

Через парниковий ефект середня температура поверхні Землі підвищилася на 0,6 °С. Але навіть це невелике нагрівання вже призвело,на думку багатьох учених, до глобальних змін клімату. Якщо ж середня температура поверхні Землі підвищиться на 2 °С, то неминучими стануть глобальні катаклізми: танення льодовиків, піднімання рівня Світового океану, затоплення портових міст та ін.

Щоб уникнути таких катастрофічних наслідків, у 1997 р. в м. Кіото(Японія) уряди багатьох країн підписали так званий Кіотський протокол. Згідно із цим документом для кожної країни світу визначено максимальний об'єм викидів СО₂ (від промислових і побутових джерел разом). Якщо цей об'єм перевищено, то країна-порушник сплачує певну суму штрафу,яку потім використовують для зниження рівня викидів. У 2015 р. Кіотський протокол був доповнений Паризькою угодою, в якій окреслено подальші перспективи обмеження викидів.

Закріплення вивченого матеріалу

1. Які джерела енергії здавна використовує людство?

2. Які існують типи альтернативних джерел енергії?

3. Яка причина безповоротного зменшення викопних ресурсів?

4. Перелічіть основні напрями подолання енергетичної кризи.

5. Наведіть приклади енергозбережувальних технологій.

6. Як впливають теплові джерела енергії на навколишнє середовище?

7. Що таке Кіотський протокол?

Що ми дізналися на уроці

Нафта, природний газ і вугілля -- цевикопні ресурси, запаси яких є вичерпними, обмеженими.Основні напрями подолання енергетичної кризи:

- економія наявних викопних ресурсів;

- впровадження новітніх технологій з метою зменшення використання палива з вичерпних ресурсів;

- використання альтернативних джерел енергії, насамперед ядерної та термоядерної енергій.

Використання новітніх технологій дозволяє зменшити споживання теплової енергії в кілька разів.

Домашнє завдання § 18; дати відповіді на контрольні питання після параграфу; впр. №18 з. 1.

Висновок

Можна виділити ряд загальних тенденцій та особливостей у розвитку енергетики світу в стартувавшому столітті.

1. У XXI ст. неминуче значне зростання світового споживання енергії, в першу чергу, в країнах які розвиваються. У промислово розвинених країнах енергоспоживання може стабілізуватися приблизно на сучасному рівні або навіть знизитися до кінця століття. За низького, прогноз, зроблений авторами, світове споживання кінцевої енергії може скласти в 2050 р 350 млн Тдж / рік, в 2100 р - 450 млн Тдж / рік (при сучасному споживанні близько 200 млн Тдж / рік).

2. Людство в достатній мірі забезпечене енергетичними ресурсами на XXI століття, але подорожчання енергії неминуче. Щорічні витрати на світову енергетику зростуть в 2,5-3 рази до середини століття і в 4-6 разів до кінця його, в порівнянні з 1990 р середня вартість одиниці кінцевої енергії збільшиться в ці терміни, відповідно, на 20-30 і 40-80% (збільшення цін на паливо і енергію може бути ще більшим).

3. Введення глобальних обмежень на викиди (найбільш важливого тепличного газу) дуже сильно вплине на структуру енергетики регіонів і світу в цілому. Спроби збереження глобальних викидів на сучасному рівні слід визнати нереальними через важко розв'язані протиріччя: додаткові витрати на обмеження викидів (близько 2 трлн дол / рік в середині століття і більше 5 трлн дол / рік в кінці століття), повинні будуть нести переважно країни, що розвиваються, які, між тим, "не винні" в такій проблемі і не мають необхідних коштів; розвинені країни навряд захочуть і зможуть оплатити такі витрати. Реалістичним з точки зору забезпечення задовільних структур енергетики регіонів світу (і витрат на її розвиток) можна вважати обмеження в другій половині століття глобальних викидів до 12-14 Гт С / рік, тобто до рівня приблизно в два рази вище, ніж було в 1990 р. При цьому зберігається проблема розподілу квот і додаткових витрат на обмеження викидів між країнами і регіонами.

4. Розвиток ядерної енергетики представляє найбільш ефективний засіб зниження викидів . У сценаріях, де вводилися жорсткі або помірні обмеження на викиди і були відсутні обмеження на ядерну енергетику, оптимальні масштаби її розвитку вийшли надзвичайно великими. Іншим показником її ефективності з'явилася "ціна" ядерного мораторію, яка при жорстких обмеженнях на викиди виливається в 80-процентне збільшення витрат на світову енергетику (більше 8 трлн дол. / рік в кінці XXI ст.). У зв'язку з цим були розглянуті сценарії з "помірними" обмеженнями на розвиток ядерної енергетики для пошуку реально можливих альтернатив.

5. Неодмінна умова переходу до сталого розвитку - допомога (фінансова, технічна) найбільш відсталим країнам з боку розвинених країн. Для отримання реальних результатів така допомога повинна бути надана в найближчі десятиліття, з одного боку, для прискорення процесу наближення рівня життя країн, що розвиваються до рівня розвинених, а з іншого - щоб така допомога ще могла скласти помітну частку в швидко зростаючому сумарному ВВП країн, що розвиваються.

6. Одним з найперспективніших напрямків енергозабезпечення на сьогодні є сонячна енергетика за рахунок того, що сонячне випромінювання надходить в достатній кількості на майже усю поверню Землі.

Загальним недоліком традиційних електростанцій є згубний вплив на середовище. Альтернативне джерело енергії, сонячні батареї, можуть гарантувати певну екологічну безпеку.

Людина може використовувати сонячні батареї для забезпечення своїх потреб вже сьогодні.

Тема «Збереження енергетичних ресурсів» вивчається у 8-ому класі в розділі «Теплові явища». Тема в школі вивчається поверхнево. Для більш детального вивчення цієї теми можна провести додаткове позакласне заняття.

Література

1. Антропов П.Я.. Паливний Енергетичний потенціал Землі. М., 1994.

2. Бар'яхтар В. Г. Фізика. 8 клас. Підручник для загальноосвіт. навч. закладів/ Бар'яхтар В. Г., Божинова Ф. Я., Довгий С. О., Кірюхіна О. О... - Х.: «Ранок», 2016. - с. 240, іл..

3. Громадська організація сибірського відділення Російської академії наук N 3 (2289) 19 Січня 2001 р.

4. Журнал «Пробудитесь» 8.03.05.г. «Доступна ли нам болем чистая энергия?».

5. Коршак Є. В.. Фізика: 8 кл.: підруч. для загальноосвітніх. навч. закл./ Є. В. Коршак, О. І. Ляшенко, В. Ф. Савченко. - К: Генеза, 2016. - с. 160,іл..

6. Одум Г., Одум Е. Енергетичний базис людини і природи. М., 1998.

7. Пасечкин Л.Л., Попович А.С. “Энергетика: реальность и перспективы”. Киев. 1986г.

8. Путилова В. Я. Экология энергетики. / Под общей редакцией. -- М.: Изд-во МЭИ, 2003.

Размещено на Allbest.ru