EU PENÍZE ŠKOLÁM NÁZEV PROJEKTU : MÁME RÁDI TECHNIKU REGISTRAČNÍ ČÍSLO PROJEKTU :CZ.1.07/1.4.00/21.0663
Speciální základní škola a Praktická škola Trmice Fűgnerova 22 400 04
1
Identifikátor materiálu: EU850 Př Obnovitelné zdroje energie.
Anotace
Žák si procvičí znalosti o obnovitelných zdrojích energie.
Autor
Mgr. Zdeněk Porč
Jazyk
Čeština
Očekávaný výstup
Žák má základní znalosti o obnovitelných zdrojích energie.
Speciální vzdělávací potřeby
ano
Klíčová slova
obnovitelný zdroj energie, sluneční energie, energie větru, energie vody, energie biomasy, energie přílivu, geotermální energie
Druh učebního materiálu
digitální / interaktivní / hodina
Druh interaktivity
aktivita
Cílová skupina
žák
Stupeň a typ vzdělávání
základní škola praktická druhý stupeň
Typická věková skupina
14 17 let / 9. ročník
Celková velikost
7,90 MB soubor .notebook
2
Přírodopis 9. ročník 9/10 Obnovitelné zdroje energie
Vypracoval : Porč
3
Obnovitelný zdroj energie Za neobnovitelný zdroj energie je obvykle považován takový zdroj energie, jehož vyčerpání je očekáváno v horizontu maximálně stovek let, ale jeho případné obnovení by trvalo mnohonásobně déle. Zdroje, v jejichž čerpání lze teoreticky pokračovat další tisíce až miliardy let, jsou označovány jako obnovitelné
zdroje. Toto označení se používá pro některé vybrané, na Zemi přístupné formy energie, získané primárně především z termojaderného spalování vodíku v nitru Slunce. Dalšími zdroji jsou teplo zemského nitra a setrvačnost soustavy ZeměMěsíc. Lidstvo je čerpá ve formách např. sluneční záření , větrné energie, vodní energie, energie přílivu, geotermální energie, biomasy a dalších. 4
Správně doplň a odkrytím zkontroluj. Obnovitelný zdroj energie Za neobnovitelný zdroj energie je obvykle považován takový zdroj energie, jehož vyčerpání je očekáváno v horizontu maximálně stovek let, ale jeho případné obnovení by trvalo mnohonásobně déle. Zdroje, v jejichž čerpání lze teoreticky pokračovat další tisíce až miliardy let, jsou označovány jako obnovitelné zdroje. Toto označení se používá pro některé vybrané, na Zemi přístupné formy energie, získané primárně především z termojaderného spalování vodíku v nitru Slunce. Dalšími zdroji jsou teplo zemského nitra a setrvačnost soustavy ZeměMěsíc. Lidstvo je čerpá ve formách např. sluneční záření , větrné energie, vodní energie, energie přílivu, geotermální energie, biomasy a dalších. 5
Sluneční energie Sluneční energie (sluneční záření, solární radiace) představuje drtivou většinu energie, která se na Zemi nachází a využívá. Vzniká jadernými přeměnami v nitru Slunce. Vzhledem k tomu, že vyčerpání zásob vodíku na Slunci je očekáváno až v řádu miliard let, je tento zdroj energie označován jako obnovitelný. Slunečními paprsky dopadne na povrch Země přibližně 1 kW/m². Toto číslo se nazývá solární konstanta. Tuto energii lze využít přímo: • pro výrobu elektrické energie (obvykle fotovoltaický článek ), • v zemědělství (skleníky), • zpracování užitkové vody (ohřev, ale též desalinace a desinfekce), • vytápění Nepřímo se sluneční energie v přírodě přeměňuje na: • potenciální energii vody (využívaná ve vodních elektrárnách), • kinetickou energii vzdušných mas (vítr ), • chemickou energii biomasy (včetně fosilních paliv, kde akumulace sluneční energie proběhla před dlouhou dobou). 6
Správně doplň a odkrytím zkontroluj. Sluneční energie Sluneční energie (sluneční záření, solární radiace) představuje drtivou většinu energie, která se na Zemi nachází a využívá. Vzniká jadernými přeměnami v nitru Slunce. Vzhledem k tomu, že vyčerpání zásob vodíku na Slunci je očekáváno až v řádu miliard let, je tento zdroj energie označován jako obnovitelný.
Slunečními paprsky dopadne na povrch Země přibližně 1 kW/m². Toto číslo se nazývá solární konstanta. Tuto energii lze využít přímo: • pro výrobu elektrické energie (obvykle fotovoltaický článek ), • v zemědělství (skleníky), • zpracování užitkové vody (ohřev, ale též desalinace a desinfekce), • vytápění Nepřímo se sluneční energie v přírodě přeměňuje na: • potenciální energii vody (využívaná ve vodních elektrárnách), • kinetickou energii vzdušných mas (vítr ), • chemickou energii biomasy (včetně fosilních paliv, kde akumulace sluneční energie proběhla před dlouhou dobou). 7
Vužití sluneční energie Solární články (sluneční baterie) jsou polovodičovéč prvky, které mění světelnou energii v energii elektrickou. Fotoelektrický efektč vysvětluje vznik volných elektrických nosičů dopadem záření. Celkově se daří přeměnit v elektrickou energii jen asi 17 % energie dopadajícího záření. Fotovoltaický článek je velkoplošná polovodičová součástka schopná přeměňovat světlo na elektrickou energii . Využívá při tom fotovoltaický jev. Na rozdíl od fotočlánků může dodávat elektrický proud.
Využití těchto článků je různorodé: od solárních kalkulaček až po sluneční elektrárny.
8
Urči na mapě ČR, kde by bylo vhodné postavit sluneční elektrárny a kde ne.
9
Urči na mapě Evropy, ve kterých zemích je vhodné postavit sluneční elektrárny a na mapě světa urči oblasti, kde je největší sluneční svit.
10
Větrná energie Vítr je horizontální proudění vzduchu v atmosféře. Je vyvolaný rozdíly v tlaku vzduchu a rotací Země . Při jeho popisu nás zajímá jeho směr, rychlost a ochlazovací účinek. Rychlost a směr větru se měří pomocí anemometru. Větrná energie je označení pro oblast technologie zabývající se využitím větru jako zdroje energie . Nejobvyklejším využitím jsou dnes větrné elektrárny, které využívají síly větru k roztočení vrtule (větrná turbína). K ní je pak připojen elektrický generátor. Protože rychlost větru značně kolísá, nedosahují větrné elektrárny po většinu doby nominálních hodnot generovaného výkonu. V historii se místo převodu na elektřinu přímo konala nějaká mechanická práce. Větrný mlýn například mlel obilí, větrnými stroji se čerpala voda, lisoval olej, stloukala plsť nebo poháněly katry . Vítr se také používá k pohonu dopravních prostředků, nejvíc u lodí (plachetnice). 11
Správně doplň a odkrytím zkontroluj.
Větrná energie Vítr je horizontální proudění vzduchu v atmosféře. Je vyvolaný rozdíly v tlaku vzduchu a rotací Země . Při jeho popisu nás zajímá jeho směr, rychlost a ochlazovací účinek. Rychlost a směr větru se měří pomocí anemometru. Větrná energie je označení pro oblast technologie zabývající se využitím větru jako zdroje energie . Nejobvyklejším využitím jsou dnes větrné elektrárny, které využívají síly větru k roztočení vrtule (větrná turbína). K ní je pak připojen elektrický generátor. Protože rychlost větru značně kolísá, nedosahují větrné elektrárny po většinu doby nominálních hodnot generovaného výkonu. V historii se místo převodu na elektřinu přímo konala nějaká mechanická práce. Větrný mlýn například mlel obilí, větrnými stroji se čerpala voda, lisoval olej, stloukala plsť nebo poháněly katry . Vítr se také používá k pohonu dopravních prostředků, nejvíc u lodí (plachetnice). 12
Vodní energie Vodní energie je technicky využitelná potenciální, kinetická nebo tepelná energie veškerého vodstva na Zemi. Jedná se hned po biomase o druhý nejvyužívanější obnovitelný zdroj energie. Nejvíce se v dnešní době využívá přeměny ve vodních elektrárnách na elektrickou energii . Vodní energie se využívá již od starověku. Nejprve to bylo k dopravě (splavování lodí a vorů či dřeva po proudu), později k pohonu mechanismů (mlýnů, hamrů, čerpadel – například vodního trkače a pil). Vodní elektrárna je výrobna elektrické energie, jedná se o technologický celek, přeměňující potenciální energii vody na elektrickou energii. Jedná se také o vodní dílo ve smyslu platných právních předpisů. Obvyklý typ říční vodní elektrárny se skládá z přehradní hráze nebo jezu, tj. vodního díla , které zadržuje vodu a strojovny, obsahující vodní turbíny a alternátory, turbíny s alternátory tvoří vždy soustrojí umístěné na společném hřídeli, nebo jsou spolu spojeny nějakým typem převodu.
13
Správně doplň a odkrytím zkontroluj a prohlédni si schéma vodní elektrárny.
Vodní energie Vodní energie je technicky využitelná potenciální, kinetická nebo tepelná energie veškerého vodstva na Zemi. Jedná se hned po biomase o druhý nejvyužívanější obnovitelný zdroj energie. Nejvíce se v dnešní době využívá přeměny ve vodních elektrárnách na elektrickou energii . Vodní energie se využívá již od starověku. Nejprve to bylo k dopravě (splavování lodí a vorů či dřeva po proudu), později k pohonu mechanismů (mlýnů, hamrů, čerpadel – například vodního trkače a pil).
Vodní elektrárna je výrobna elektrické energie, jedná se o technologický celek, přeměňující potenciální energii vody na elektrickou energii. Jedná se také o vodní dílo ve smyslu platných právních předpisů. Obvyklý typ říční vodní elektrárny se skládá z přehradní hráze nebo jezu, tj. vodního díla , které zadržuje vodu a strojovny, obsahující vodní turbíny a alternátory, turbíny s alternátory tvoří vždy soustrojí umístěné na společném hřídeli, nebo jsou spolu spojeny nějakým typem převodu.
14
Přílivová energie Přílivová elektrárna je vodní elektrárna, která pro roztočení turbín využívá periodického opakování přílivu a odlivu moře a tím nepřímo kinetickou energii rotující soustavy Země a Měsíce a jejich pohybu okolo Slunce .
Stavba přílivových elektráren je možná pouze v některých vhodných oblastech, kde je vysoký rozdíl mezi přílivem a odlivem. Příkladem je funkční přehrada při ústí řeky Rance ve Francii. V současnosti se u jejich stavby poukazuje i na značné ekologické dopady na okolí, jelikož zabraňují přirozenému vodnímu proudění a transportu horninových částí, dále znemožňují migraci biosféry a vytýkají se jim i negativní estetické dopady na krajinu.
15
Geotermální energie Geotermální energie je přirozený projev tepelné energie zemského jádra, která vzniká rozpadem radioaktivních látek a působením slapových sil. Jejími projevy jsou erupce sopek a gejzírů, horké prameny či parní výrony. Využívá se ve formě tepelné energie (pro vytápění), či pro výrobu elektrické energie v geotermálních elektrárnách. Obvykle se řadí mezi obnovitelné zdroje energie, nemusí to však platit vždy některé zdroje geotermální energie jsou vyčerpatelné v horizontu desítek let.
16
Správně doplň a odkrytím zkontroluj a prohlédni si schéma geotermální elektrárny.
Geotermální energie Geotermální energie je přirozený projev tepelné energie zemského jádra, která vzniká rozpadem radioaktivních látek a působením slapových sil. Jejími projevy jsou erupce sopek a gejzírů, horké prameny či parní výrony. Využívá se ve formě tepelné energie (pro vytápění), či pro výrobu elektrické energie v geotermálních elektrárnách. Obvykle se řadí mezi obnovitelné zdroje energie, nemusí to však platit vždy některé zdroje geotermální energie jsou vyčerpatelné v horizontu desítek let.
17
Energie biomasy Biomasa je souhrn látek tvořících těla všech organismů, jak rostlin, bakterií, sinic a hub, tak i živočichů. Tímto pojmem často označujeme rostlinnou biomasu využitelnou pro energetické účely. Energie biomasy má svůj prapůvod ve slunečním záření a fotosyntéze, proto se jedná o obnovitelný zdroj energie.
Biopalivo vzniká cílenou výrobou či přípravou z biomasy. Představuje tedy jedno z možných využití biomasy, kterou lze jinak použít jako surovinu pro výstavbu, nábytek, balení, pro výrobky z papíru atd.
18
Prohlédni si schéma využití biomasy.
Energie biomasy
19
Správně pojmenuj energii a odkrytím zkontroluj.
energie biomasy
energie geotermální
energie vody
energie přílivu
energie sluneční
energie větru
20
Udělej si zápis do sešitu.
Datum
Obnovitelný zdroj energie Zdroje, v jejichž čerpání lze teoreticky pokračovat tisíce až miliardy let, jsou označovány jako obnovitelné zdroje. Toto označení se používá pro formy energie, získané primárně především z termojaderného spalování v nitru Slunce. Dalšími zdroji jsou teplo zemského nitra a setrvačnost soustavy Země Měsíc. Lidstvo je čerpá ve formách např. sluneční záření, větrné energie, vodní energie, energie přílivu, geotermální energie, biomasy a dalších.
21
V této interaktivní hodině byly použity materiály a obrázky z těchto internetových stran a linků: http://www.gify.nou.cz/ http://cs.wikipedia.org/wiki/Obnoviteln%C3% BD_zdroj_energie#Druhy_obnoviteln.C3.BDch_zdroj.C5.AF_energie
http://cs.wikipedia.org/wiki/Neobnoviteln%C3%BD_zdroj_energie http://www.google.cz/imgres?q=slunce&hl=cs&biw=1280&bih=813&gbv=2 &tbm=isch&tbnid=VGhU6fr1f96EqM: &imgrefurl=http://www.zschemie.euweb.cz/vodik/vodik5.html&docid=9 _FSzlrHLmLQmM&imgurl=http://www.zschemie.euweb.cz/vodik/slunce.jpg&w=512&h=512 &ei=Xia_T_a8FpGaOt3I_fIJ&zoom=1 http://cs.wikipedia.org/wiki/Slune%C4%8Dn%C3%AD_energie
http://cs.wikipedia.org/wiki/Fotovoltaick%C3%BD_%C4%8Dl%C3%A1nek http://www.google.cz/imgres?q=slune%C4%8Dn%C3%AD+elektr%C3%A1rna&hl=cs&gbv= 2&biw=1280&bih=813&tbm=isch&tbnid=w1zHdqK6xERj1M: &imgrefurl=http://www.realit.cz/aktualita/obrislunecnielektrarnavzonekolinovcary zrejme nevznikne&docid=G4ydH36w3VMkcM&imgurl=http://www.realit.cz/files/imagecache/dust_fil erenderer_big/files/upload/story_online/fotovoltaick__elektr_rna__ilustra_n__foto_ 4c9912f446.JPG&w=600&h=450&ei=Ri_T6GHEIu1hAfjuKz3CQ&zoom=1&iact=hc&vpx= 389&vpy=501&dur=1125&hovh=194&hovw=259&tx=130&ty=110&sig= 107725998365884808068&page=2&tbnh=143&tbnw=195&start=20&ndsp=25&ved= 1t:429,r:11,s:20,i:204 http://cs.wikipedia.org/wiki/Slune%C4%8Dn%C3%AD_z%C3%A1%C5%99en%C3%AD http://www.google.cz/imgres?q=v%C3%ADtr&hl=cs&gbv=2&biw=1280&bih=813 &tbm=isch&tbnid=JohlF7_aij13eM:&imgrefurl=http://www.novinyvm.cz/3071silnyvitrv nocipotrapilvysocinu.html&docid= 255zhHKYuf9ifM&imgurl=http://www.novinyvm.cz/obr/nvm/3071.jpg&w=750&h=555 &ei=DzO_T5XSKMiyhAf7ppXgCQ&zoom=1 http://cs.wikipedia.org/wiki/V%C4%9Btrn%C3%A1_energie http://cs.wikipedia.org/wiki/V%C3%ADtr http://www.google.cz/imgres?q=vodn%C3%AD+elektr%C3%A1rna+gif&hl=cs&biw=1280 &bih=813&tbm=isch&tbnid=9wcgdKVVTck7M: &imgrefurl=http://www.energyweb.cz/web/index.php%3Fdisplay_page%3D2%26subitem% 3D2%26slovnik_page%3Dvodni_el.html&docid= 5NJbm4F0xGH7XM&imgurl=http://www.energyweb.cz/web/EE/images/vodni.gif&w=568&h= 306&ei=skC_T_jmOMG2hQed6P2MCg&zoom=1 http://www.google.cz/imgres?q=vodn%C3%AD+elektr%C3%A1rny&hl=cs&sa=X&biw=1280 &bih=813&tbm=isch&prmd=imvns&tbnid=9JUB3M3sUwJqpM: &imgrefurl=http://www.ekobydleni.eu/tag/vodnielektrarny/page/2&docid=4f_npiVjL8EN M&imgurl=http://www.ekobydleni.eu/obrazky/vodnielektrarny/prehradahooverdam ariel.jpg&w=537&h=420&ei=HEG_T7ujN8fPhAeQ0MGKCg&zoom=1 http://cs.wikipedia.org/wiki/Energie_p%C5%99%C3%ADlivu http://cs.wikipedia.org/wiki/Vodn%C3%AD_energie
http://cs.wikipedia.org/wiki/Geoterm%C3%A1ln%C3%AD_energie http://www.google.cz/imgres?q=geoterm%C3%A1ln%C3%AD+elektr%C3% A1rna+gif&hl=cs&biw=1280&bih=813&tbm=isch&tbnid=BeXOv6mNQQMi1M: &imgrefurl=http://www.energyweb.cz/web/index.php%3Fdisplay_page%3D2%26subitem% 3D2%26slovnik_page% 3Dgeoterm_el.html&docid=JPMgQKq5HuCx6M&imgurl=http://www.energyweb.cz/web/EE/i mages/geotermalni2.gif&w=513&h=308&ei=Uka_T8_4NMbLhAff352UCg&zoom=1 http://cs.wikipedia.org/wiki/Biomasa
22
