Soubor metodických listů pro pedagogické pracovníky
CZ.1.07/1.1.34/02.0014 Trvale udržitelný rozvoj a jeho aspekty v podnikatelské praxi
Alternativní zdroje energie
Alternativní zdroje energie Soubor metodických listů pro pedagogické pracovníky
2013
Realizátor: Seductus, s.r.o. Vladimíra Majakovského 2092/7 434 01 Most IČ: 25489411
Projekt Trvale udržitelný rozvoj a jeho aspekty v podnikatelské praxi reg. č. CZ.1.07/1.1.34/02.0014 je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.
Zhotovitel: IMPOWER ENERGY, s.r.o. Sadová 15 434 01 Most IČ: 25489399
Úvod
Alternativní zdroje energie
Úvod Předmětem souboru je komplexní příprava vzdělávacího materiálu pro volitelný předmět určený pro 2. stupeň základních škol (7.–8. ročník). Komplexní příprava vzdělávacího materiálu obsahuje následující oblasti:
modul „Ovzduší“
modul „Voda“
modul „Alternativní zdroje energie“
Cílem vytvořeného vzdělávacího programu pro žáky 2. stupně základních škol je stimulace ekologického myšlení a jednání žáků a uvědomění si spoluzodpovědnosti člověka za stav životního prostředí a to prostřednictvím interaktivních, tvořivých nebo kooperativních metod. Vytvořený vzdělávací program zahrnuje ekologický, environmentální, biologický a ochranářský prvek.
Podstatným prvkem programu je návaznost a respektování školních výukových osnov, které vedou ke stimulaci zájmů cílových skupin, dále také k rozvoji tvořivosti a podpoře vzájemné spolupráce mezi žáky. Velký důraz je kladen na maximální míru popularizace a srozumitelnosti celého programu. Metodická příručka pro pedagogy obsahuje zkrácenou verzi (resp. hlavní teze) žákovských pracovních listů včetně metodických pokynů pro vyučujícího (zařazení praktických cvičení, způsob a forma výuky), jsou zde také znázorněna témata vhodná k důkladnějšímu výkladu včetně odkazů na další materiály, dodatečné zdroje apod.
3
Obsah
Alternativní zdroje energie
Obsah Úvod ......................................................................................................................................................................................................3 Metodický list 1 – Energie, význam pro společnost .......................................................................................................................6 Metodický list 2 – Trvale udržitelný rozvoj.................................................................................................................................... 10 Metodický list 3 – Ekologická stopa ............................................................................................................................................... 12 Metodický list 4 – Spotřeba energie, svět a EU ............................................................................................................................ 14 Metodický list 5 a 6 – Zdroje energie ............................................................................................................................................. 16 Metodický list 7 – Energie a životní prostředí............................................................................................................................... 18 Metodický list 8 – Energie a uhlí .................................................................................................................................................... 20 Metodický list 9 – Energie a ropa....................................................................................................................................................22 Metodický list 10 – Energie a zemní plyn.......................................................................................................................................24 Metodický list 11 – Energie a atom..................................................................................................................................................26 Metodický list 12 – Energie a voda..................................................................................................................................................28 Metodický list 13 a 14 – Energie a vítr ............................................................................................................................................29 Metodický list 15 a 16 – Energie a Slunce ..................................................................................................................................... 30 Metodický list 17 – Energie a biomasa ........................................................................................................................................... 31 Metodický list 18 – Energie a země ................................................................................................................................................32 Metodický list 19 – Energie a oceány .............................................................................................................................................33 Metodický list 20 – Energie a legislativa, koncepce, efektivita, úspory .................................................................................. 34 Metodický list 21 – Vyber tu správnou energii .............................................................................................................................. 37
5
Alternativní zdroje energie
Energie, význam pro společnost
Metodický list 1
Energie, význam pro společnost
1.1. Cíl Seznámit žáky s významem energie pro rozvoj společnosti, s tím, co to vlastně energie je, k čemu ji člověk a společnost potřebuje, jak ji získával dříve s jakým dopadem na životní prostředí v porovnání s dnešním stavem.
1.2. Obsah V teoretické části budou žáci seznámeni se Sluncem jako zdrojem veškeré energie na Zemi, vývojem způsobu užití energie člověkem, první vodní a větrnou energií, potravou jako zdrojem energie pro životní funkce člověka a pro jeho pohyb, organickými látkami jako základem potravy – energetické konzervy), způsobem uvolňování energie z organických látek, s jednotkami energie, s vývojem růstu osobní spotřeby energie a vývojem počtu lidí na světě, s tím, že energetické služby mají rozsáhlý dopad na produktivitu, zdraví, vzdělávání, klimatické změny, bezpečnost potravin a bezpečnost
v zásobování vodou i v komunikačních službách, s novou iniciativou Organizace spojených národů „Trvale udržitelnou energií pro všechny“, a jejím hlavními cíli do roku 2030: 1. Univerzální přístup k moderním energetickým službám. 2. Snížení světové energetické náročnosti o 40 %. 3. Zvýšení využívání trvale udržitelné energie ve světě o 30 %.
1.3. Postup V úvodu modulu Alternativní zdroje energie je důležité, aby si žáci uvědomili, co to vlastně energie je, k čemu ji člověk a společnost potřebuje a to ve všech souvislostech. To, jaký je dnešní stav v naší společnosti z hlediska energie, zdaleka není samozřejmostí, předcházel tomu technický vývoj jak z hlediska zdrojů energie, tak i jejich přeměny na elektrickou a tepelnou energii a také vývoj elektrických spotřebičů a rozvoj rozvodné sítě energie (tepelné i elektrické) ke spotřebiteli. Není také samozřejmostí, jakým způsobem dopadá výroba a spotřeba energie na životní prostředí. Proto je vhodné úvodní výukovou hodinu provádět formou diskuse, kdy pedagog může klást otázky a žáci pokud nebudou vědět, tak vyhledávat odpovědi v textu.
6
Doporučení: Vytvoření myšlenkové mapy na téma energie Vybídneme žáky, aby uváděli, co je napadne při vyslovení slova Energie a uvedené výrazy zapisujeme – naznačujeme vztahy mezi nimi. Můžeme postupně vytvořit např. podobné schéma.
Energie, význam pro společnost
Alternativní zdroje energie
Příklad:
Potom vytvoříme (podle velikosti třídy) několik skupin a vybídneme žáky, aby si vybrali některý z uvedených pojmů v myšlenkové mapě a pokusili se samostatně zpracovat jeho podrobnější objasnění z nejrůznějších hledisek. Vybídneme je, aby k tomu využili dosavadní znalosti případně informace uvedené v teoretické části, přímé pozorování spojené s dokumentací (fotografickou, textovou apod.), získávání informací z různých zdrojů, vlastní nápady apod.
Co vybraný pojem znamená, jak se týká jednotlivce, jak skupin lidí, jak celé společnosti, jak se jeho význam měnil v historii, zda označuje něco, co je na celém světě stejné, nebo se liší a jak – a jaké to má důsledky pro přírodu, pro život lidí, co si myslíš ty – a jak to ovlivňuje tvé jednání – a co ostatní – zaujměte nějaké společné stanovisko, k tomu, čeho se pojem týká atd.
Vybídneme žáky, aby vše samostatně zjištěné se pokusili utřídit do ucelené informace pro ostatní skupiny:
Připravte prezentaci, diskusi a vyvoďte závěry. Uvědomte si, co se týká potřeb jednotlivých lidí, zdraví, životní úrovně, financí, co se týká hospodářství, vztahů různých oblastí lidských činností, společenských potřeb, vlivů na prostředí - a jak to spolu souvisí.
Můžeme zvolit např. slovo elektřina nebo světlo nebo teplo nebo slunce – prostě kterýkoliv pojem – a z něho vycházet k uvědomování si souvislostí. Žáci mohou nejprve zvolený pojem rozvinout opět prostřednictvím myšlenkové mapy –jejím roztříděním do několika oblastí – a hledáním odpovědí v jejich rámci a v rámci vztahů mezi nimi. Tak si na zvoleném příkladu uvědomují složitost a nezbytnou spolupráci různých odvětví ve společnosti při snaze o komplexní odpovědný přístup.
7
Alternativní zdroje energie
Energie, význam pro společnost
Jako přípravu pro takové řešení průřezového tématu je užitečné připravit si především řadu otázek, na které je pak vhodné hledat k určitým pojmům odpovědi.
Tímto způsobem vedeme žáky k vlastnímu rozvíjení myšlení, nápaditosti, k vlastnímu úsilí o vysvětlování, o hledání souvislostí.
Příklad: Světlo
Důležitými otázkami jsou:
a) Co je světlo? Co je jeho příčinou, zdrojem v přírodě?
a)
b) Jak se mění množství světla během roku, dne, v různých částech světa?
b) Jak to souvisí s tím či oním…? c)
c)
Proč?
Jak by se to či ono dalo vysvětlit?
Co a jak v přírodě souvisí se světlem? d) Co se mi líbí, nebo nelíbí?
d) K čemu je světlo nezbytné v přírodě? e)
Co je zdrojem světla v lidských obydlích?
f)
K čemu potřebují lidé světlo?
e)
Co by se mělo (mohlo) dělat?
f)
Proč by se mělo dělat to či ono?
g) Co bych mohl (a) já sama? g) Jak se mění potřeba svícení v lidských obydlích? h) Odkud se to dozvím? h) Jak, čím a proč se zjišťuje dostatek světla v obydlích? i)
j)
Jak se měnilo zajišťování světla v obydlích v průběhu času? Jak souvisí způsob života lidí s dostatkem světla?
k) Jak souvisí dostatek světla s úrovní hospodářského rozvoje? l)
Jak souvisí vzdělanost lidí s dostatkem světla?
m) Které zásady jsou důležité pro využívání světla k práci, ke čtení apod.? n) Jak je možno světlem plýtvat? Jaké to má důsledky? o)
Jak je možno světlem šetřit? Které technické novinky umožňují šetření světlem? V prostředí obce? Uvnitř obydlí?
p) Jak rozmanité mohou být zdroje světla v obydlí z estetického hlediska? q) Které zdroje světla se ti líbí a které nelíbí – a proč?
8
r)
Kolik finančních prostředků se ušetří při hospodárném využívání světla – doma, ve škole?
s)
Jak ty využíváš světlo? Které světlené zdroje? Využíváš je šetrně, nebo ne? Proč?
t)
Která zařízení umožňují využívat světlo v obydlích i při nedostupnosti elektrické energie? Proč a kde je to důležité?
i)
Co si o tom myslím?
j)
A podobně.
Podobně by si měli žáci v jednotlivých skupinách rozebrat vybraný pojem a určit si základní okruhy otázek, kterými se budou zabývat, rozdělit si podle okruhů úkoly k řešení. Tím se postupně získávají dovednosti potřebné k týmové spolupráci – i pochopení jejího významu. Získaná řešení (odpovědi, různou dokumentaci, výsledky různých zjištění z okolí) je pak třeba zpracovat po formální stránce – např. s využitím výpočetní techniky, doplněním kresbou, článkem aj. – a připravit prezentaci k předání informací ostatním skupinám. Po prezentacích a diskusi k nim, se doporučuje uspořádat ještě společné porovnání a vyhodnocení jednotlivých zpracovaných pojmů.
Jak např. to, co bylo zjištěno o světle a jeho významu pro člověka souvisí s využíváním uhlí; světlo – jeho důležitost pro život v přírodě i lidí, jeho význam pro ekonomický i společenský rozvoj – a potřeba získávání energie i z uhlí na jedné straně souvisí na druhé straně s úrovní využívání tohoto přírodního zdroje, nutnou ochranou přírody, s moudrým včasným hledáním náhrad za neobnovitelný přírodní zdroj – a to vše souvisí společně i s osobní odpovědností lidí a s uplatňováním právních i ekonomických nástrojů zaměřených na racionální využívání přírodních zdrojů a ochranu přírody.
Energie, význam pro společnost
Důležité je vést k vědomí významu takového ekonomického rozvoje, který bude důsledně provázen celospolečenskou ochranou přírody, lidskou tvořivostí (tedy například zaváděním nových technologií, zařízení apod.) i odpovědným jednání jednotlivců – jinými slovy propojováním hledisek ekonomických, společenských a environmentálních (pilířů udržitelného rozvoje). Jde o to, aby se žáci naučili porovnávat, k odpovědím získávat informace, formulovat názory, diskutovat a dospívat k závěrům, k hodnocením, a často i k uvědomování si potřeby kompromisů, učit se hledat a realizovat různé způsoby řešení v oblasti vědecko-technické, využívat právní a ekonomické nástroje, a především aktivitu a odpovědnost lidí na cestě k udržitelnosti dalšího rozvoje. Doporučení Vzhledem k významu pochopení slova energie a potřebných souvislostí je v případě tvorby myšlenkové mapy a souvisejících prezentací jednotlivých skupin vhodné věnovat tématu „Energie – význam pro společnost“ dvojnásobný časový fond; tj. v první výukové hodině provést seznámení s obsahem teoretické části pracovního listu, vytvoření základní myšlenkové mapy na téma „Energie“ a rozdělení témat do jednotlivých skupin s tím, že na příští hodině bude provedena prezentace a diskuse a přijaty závěry.
Po skončení modulu, tj. po absolvování všech výukových témat, by bylo zajímavé myšlenkovou mapu na téma energie realizovat znovu a porovnat, do jaké míry se znalosti žáků o problematice Energie prohloubili či se změnily jejich postoje a názory. Pomůcky
tabule případně flipchart
fixy
tužky
papíry
Zdroje
Energie jako průřezové téma školních vzdělávacích programů, příspěvek k Mezinárodnímu roku obnovitelných zdrojů energií pro všechny, Milada Švecová, Danuše Kvasničková, Eva Jiříková, Kamila Sásiková, Šárka Fandovská, Klub ekologické výchovy, 2012
http://www.odmaturuj.cz/fyzika/historie-energie/
http://www.energia.sk/clanok/obnovitelne-zdroje/ osn-+vyhlasila-rok-2012-za-medzinarodny-rok-trvalo-udrzatelnej-energie-pre-vsetkych/5509/
http://phys.org/news196489543.html
http://cs.wikipedia.org/wiki/Energie
Poznámka Realizace „Myšlenkové mapy“ v úvodu modulu Alternativní zdroje energie současně prokáže, jaké znalosti žáci o problematice mají.
Alternativní zdroje energie
9
Alternativní zdroje energie
Trvale udržitelný rozvoj
Metodický list 2
Trvale udržitelný rozvoj
2.1. Cíl Vysvětlit žákům trvale udržitelný rozvoj, jeho principy a význam pro společnost.
2.2. Obsah V teoretické části se žáci seznámí s definicí trvale udržitelného rozvoje (TUR), jeho principy, pilíři, časoprostorovými souvislostmi, milníky a strategiemi jak EU, tak i ČR. V textu je zmíněn i vývoj přístupu k trvale udržitelnému rozvoji v ČR po roce 1989 i zásadami budoucího rozvoje energetiky na principu udržitelné výroby energie. V praktické části pak žáci na základě nabytých znalostí zodpoví a případně vysvětlí následující otázky: 1.
2.
Vysvětlete vlastními slovy co je to trvale udržitelný rozvoj (TUR). Proč je celosvětová snaha o prosazení TUR tak důležitá?
3.
Proč je současný stav neudržitelný?
4. Vysvětlete vlastními slovy 3 pilíře TUR 5.
Proč je součástí Strategického rámce udržitelného rozvoje ČR i omezení spotřeby domácností?
6.
Jaký máte názor na udržitelnost vaší domácnosti?
7.
Jaký je vztah TUR a energie?
8.
Jak může být energie udržitelná?
9.
Proč před rokem 1989 nebyly v ČR principy trvale udržitelného rozvoje nijak zohledňovány?
2.3. Postup Výuková hodina na téma TUR by měla proběhnout formou diskuse s cílem pochopení všech souvislostí TUR jak ve světovém, tak i evropském a národním měřítku.
Nezbytné je rovněž pochopit 3 pilíře (3 kruhy) TUR. Nejlepším řešením je, aby vybraný žák sám kruhy maloval a vysvětloval jejich vzájemné propojení a ovlivňování.
Je důležité vyzvednout zapojení ČR do procesu TUR v rámci mezinárodních závazků a vlastní strategií, tj. Strategickým rámcem udržitelného rozvoje ČR.
Vzhledem k tomu, že energie představuje velmi komplexní téma, je mimořádně důležité věnovat pozornost i využití tohoto tématu k utváření integrovaného pohledu na skutečnost.
10
Trvale udržitelný rozvoj
Pomůcky
Obrázek 3 pilířů TUR, který buď bude promítnut prostřednictvím PC na tabuli, nebo bude namalován žákem na tabuli.
Alternativní zdroje energie
Zdroje
http://www.mzp.cz/cz/strategie_udrzitelneho_rozvoje
http://www.mzp.cz/C1257458002F0DC7/cz/strategie_udrzitelneho_rozvoje/$FILE/KM-SRUR_CZ20100602.pdf
http://cs.wikipedia.org/wiki/Inkluze_(sociologie)
http://cs.wikipedia.org/wiki/Trvale_udr%C5%BEiteln%C3%BD_rozvoj
http://www.enviwiki.cz/wiki/Co_trvale_ udr%C5%BEiteln%C3%BD_rozvoj_je
http://www.mzp.cz/cz/udrzitelny_rozvoj
11
Alternativní zdroje energie
Ekologická stopa
Metodický list 3
Ekologická stopa
3.1. Cíl Seznámit žáky s pojmem ekologická stopa a jejími souvislostmi se získáváním a spotřebou energie.
3.2. Obsah V teoretické části se žáci seznámí s pojmem ekologická stopa, se způsobem jejího výpočtu, jejího cíle a jednotek, nárůstem ekologické stopy v období 1961–2002 a jejími příčinami a žáci jsou také seznámeni s nejaktuálnějším srovnáním ekologických stop států světa i České republiky včetně důvodů, které ji řadí na 18 místo mezi 149 státy světa. Žáci jsou současně seznámeni s tím, že ekologickou stopu si může spočítat každý jedinec a přesvědčit se tak, zda jeho životní styl odpovídá možnostem planety Země. V praktické části pak žáci zodpoví následující otázky a spočítají si svou vlastní ekologickou stopu:
1.
Co je to ekologická stopa?
2.
Porovnejte ekologické stopy jednotlivých států světa a vysvětlete rozdíly – viz odkaz http://wwf.panda. org/about_our_earth/all_publications/living_planet_report/living_planet_report_graphics/footprint_interactive/
3.
Jakou roli hraje způsob a spotřeba energie ve výši ekologické stopy?
4.
Spočítejte si svou ekologickou stopu, srovnejte s ostatními a navrhněte, jak její hodnotu zlepšit: http:// www.hraozemi.cz//files/ekostopa/ekostopa.php
3.3. Postup Žáci by během výuky měli pochopit nejen co to ekologická stopa je, ale jak se informace o její hodnotě dají využít k posouzení udržitelného chování konkrétního státu včetně ČR a také zhodnotit i způsob života každého žáka ve třídě – tedy sami sebe. Je vhodné zobrazit pro diskusi na tabuli graf výše ekologické stopy států světa:
12
http://wwf.panda.org/about_our_earth/all_publications/living_planet_report/living_planet_report_graphics/footprint_interactive/
Poznání by mělo žáky dovést k zamyšlení, jak přístup ČR a také svého chování z hlediska životního prostředí planety Země zlepšit.
Ekologická stopa
Pomůcky
PC s přístupem na internet + dataprojektor, který umožní sledování výpočtu ekologické stopy každého žáka a současně grafický přehled ekologických stop států světa. Mapa světa jako pomůcka pro diskusi o výši ekologických stop států v čele tabulky (Katar, Kuvajt, Spojené arabské emiráty atd. ) a na jejím konci ( Afganistán, Timor-Leste, Palestina).
Alternativní zdroje energie
Zdroje
http://www.hraozemi.cz/ekostopa.html
http://www.footprintnetwork.org/en/index.php/ GFN/page/earth_overshoot_day/
http://www.hraozemi.cz/files/ekostopa/ekostopa.php
http://wwf.panda.org/about_our_earth/all_publications/living_planet_report/living_planet_report_graphics/footprint_interactive/
http://www.footprintnetwork.org/en/index.php/ GFN/page/world_footprint/
http://www.footprintnetwork.org/
13
Alternativní zdroje energie
Spotřeba energie, svět a EU
Metodický list 4
Spotřeba energie, svět a EU
4.1. Cíl Seznámit žáky se světovou spotřebou energie, s jejím vývojem a důvody její rostoucí spotřeby a dále zdroji energie, které se využívají k její výrobě.
4.2. Obsah V rámci teoretické části budou žáci seznámeni podrobně s důvody, které vedou ke zvýšení spotřeby energie, se statistickými údaji výroby elektřiny v Evropě a ve světě včetně typů zdrojů pro její výrobu, růstem světové spotřeby energie v období let 1900-1990 a předpokladem vývoje spotřeby do roku 2050 včetně zdrojů energie pro její výrobu.
4. Vysvětlete, co je tepelný, jaderný, vodní a ostatní zdroj energie. 5.
V praktické části pak žáci prokáží nejen, zda textu porozuměli, ale také znalost práce s grafy a tabulkami a s vyhledáváním zdrojů informací, aby zodpověděli následující otázky: 1.
Proč roste spotřeba energie?
2.
Vyhledejte na webových stránkách Geografického portálu Zeměpis.com tabulku s přehledem států dle počtu obyvatel (http://www.zemepis.com/obyv. php) a dle množství spotřebované elektřiny (http:// www.zemepis.com/elsp.php).
Zjistěte, kolik elektřiny vyprodukuje jaderná Elektrárna Temelín za rok a vypočtěte, kolik je to jaderných elektráren o tomto výkonu. 6.
Vypočtěte průměrnou spotřebu na 1 obyvatele prvních 10 států na čele tabulky a posledních 10 v tabulce. Seřaďte státy dle spotřeby elektřiny na 1 obyvatele, porovnejte a komentujte důvody. 3.
14
Prohlédněte si grafy v pracovním listě a vysvětlete, jaké zdroje energie se ve světě a EU používají a co to znamená pro životní prostředí.
Dle statistických údajů na webu společnosti ČEZ a.s. (http://www.cez.cz/cs/pro-media/cisla-a-statistiky/ energetika-ve-svete.html) za celý rok 2011 země OECD vyprodukovaly 10 262 TWh elektřiny.
Dle prognózy uvedené v grafu bude spotřeba elektřiny v ČR do roku 2050 stoupat. Proč?
Tabulka pro úkol č. 2 Spotřeba elektřiny Stát
Počet obyvatel
celkem (mil. kWh)
na 1 obyvatele (kWh)
Spotřeba energie, svět a EU
Alternativní zdroje energie
4.3. Postup V rámci teoretické části žáci získají potřebné vědomosti a údaje pro splnění části praktické. Pro kolektivní práci v praktické části je vhodné mít k dispozici PC s přístupem do internetu a dataprojektorem tak, aby všichni viděli hledané údaje a mohli s nimi pracovat. Nad zjištěnými údaji by měla proběhnout diskuse s tím, že žáci by si měli uvědomit, jak obrovský objem energie se ve světě každoročně vyrobí a co to znamená při stávajícím zastoupení typů zdrojů energie za zátěž pro životní prostředí.
Zdroje
http://www.zemepis.com/obyv.php
http://www.zemepis.com/elsp.php
http://www.cez.cz/edee/content/img/o-spolecnosti/cisla-statistiky/spotreba-elektriny-cr.png
http://www.cez.cz/cs/pro-media/cisla-a-statistiky/ energetika-ve-svete.html
http://proatom.luksoft.cz/view.php?cisloclanku=2006030401
http://www.dnesni-svet.cz/podklady-pro-dum/environmentalni-vychova/
Meadowsová, Meadows, Randers: Překročení mezí, Praha 1995
Pomůcky
PC s přístupem do internetu a dataprojektorem
mapa světa
Vysvětlivky OECD Organization for Economic Cooperation and Development – Organizace pro hospodářskou spolupráci a rozvoj. Každoročně vydává ekonomickou analýzu a hodnocení hospodářských výsledků jednotlivých zemí.
15
Alternativní zdroje energie
Zdroje energie
Metodický list 5 a 6
Zdroje energie
5.1. Cíl Seznámit žáky se zdroji energie a jejich způsobem dělení na obnovitelné (alternativní) a neobnovitelné.
5.2. Obsah V teoretické části se žák seznámí s jednotlivými druhy neobnovitelných i obnovitelných zdrojů energie, jejich vlastnostmi a způsobem í důsledky, s podporou obnovitelných zdrojů ve světě i v ČR i výrobou elektřiny z obnovitelných zdrojů v ČR v roce 2012. V praktické části pak žáci zodpoví následující otázky a provedou následující úkoly:
16
1.
Jaké zdroje energie se dnes ve světě využívají k výrobě energie? Využijte mapku Regionálního rozložení nerostného bohatství, která znázorňuje nevyrovnané rozložení nerostných surovin na Zemi. Mapka je také v odkaze: http://www.dnesni-svet.cz/docs/cms/podklady%20pro%20dum/environmentalni-vychova/regionalni_rozlozeni_nerostneho_bohatstvi.png
Zdroje energie
2.
Jak se zdroje energie dělí a proč?
3.
Co jsou fosilní paliva? Proč se nazývají fosilní?
4. Vyhledejte na webových stránkách společnosti ČEZ a.s. mapy jednotlivých energetických zdrojů dle druhu zdroje energie (větrná, uhelná, jaderná, sluneční, biomasa, vodní). Získejte přehled, kolik a jakých energetických zdrojů je v Ústeckém kraji. 5.
6.
Jaký má závazek ČR vůči EU ve věci využívání obnovitelných zdrojů a do kdy jej musí splnit? Dělení obnovitelných a neobnovitelných zdrojů energie. Zařaďte do následující tabulky následující zdroje energie:
uhlí, vítr, rostliny (biomasa), Slunce, voda, dřevo, uranová ruda, zemní plyn, ropa
Obnovitelné zdroje
Neobnovitelné zdroje
Alternativní zdroje energie
Zdroje vytápění
Počet domácností
uhlí elektřina plyn energie Slunce (solární panely) geotermální energie dřevo jiné Výsledky výzkumu:
8. Zjistěte energetické zdroje vašeho města/obce. Který ze zdrojů nejvíce znečišťuje město a má největší dopad na životní prostředí? Zapište. 9.
Šetření energiemi ve škole. Porozhlédněte se po škole, zda se zde šetří energiemi. Prohlédněte osvětlení, vytápění, zateplení budovy… Sepište poznatky.
7.
Zdroj při vytápění domácnosti. Proveďte průzkum ve třídě i mezi pedagogy a obyvateli města. Zaměřte se na zdroj při vytápění domácnosti. Výsledek průzkumu se pokuste písemně zformulovat.
10. Šetření energiemi doma. Obdobně jako ve škole se porozhlédněte doma, zda se zde šetří energiemi. Prohlédněte osvětlení, vytápění, zateplení budovy… Sepište poznatky. S poznatky a výsledky úkolů č. 6–10 seznamte ostatní a pedagoga.
5.3. Postup V této části výuky je nezbytné, aby žáci měli zcela jasno ve věci dělení jednotlivých zdrojů na obnovitelné a neobnovitelné a aby se seznámili s principy jejich využití jako zdrojů energie.
Pomůcky
Tužky a papíry
Zdroje Pro lepší pochopení jsou v praktické části připraveny úkoly, které vyžadují více času a prostoru než v průběhu první výukové hodiny. Proto je výuka koncipována na 2 výukové celky; v prvním se zdroji energie seznámí, převezmou úkoly k řešení a ve druhém celku pak seznámí každý žák ostatní se svými zjištěními a doporučeními. Jedná se jak o zdroje energie, tak i o hospodárné nakládání s vyrobenou energií a zjištění vlivu zdrojů energií na životní prostředí.
ŠVECOVÁ, M., KVASNIČKOVÁ, D., JIŘÍKOVÁ, E., SÁSIKOVÁ, K. Energie jako průřezové téma školních vzdělávacích programů. Praha: KEV, o.s., 2012, 55 s.
http://www.alternativni-zdroje.cz/
http://www.snizujeme.cz/slovnik/neobnovitelne-zdroje-energie
http://www.nazeleno.cz/obnovitelne-zdroje-energie.dic
http://www.ekostrazce.cz/texty/obnovitelne-zdroje
17
Alternativní zdroje energie
Energie a životní prostředí
Metodický list 7
Energie a životní prostředí
7.1. Cíl Seznámit žáky s důsledky výroby energie z fosilních zdrojů na životní prostředí.
7.2. Obsah V teoretické části budou žáci seznámeni se škodlivinami, které se uvolňují při získávání energie z fosilních paliv, především pak oxidu uhličitého CO2, do atmosféry. Vzhledem k tomu, že množství oxidu uhličitého se v posledních letech značně výrazně zvýšilo, pokládají to mnozí vědci na celém světě za jednu z významných příčin klimatických změn. Je tedy nutné hledat jiné zdroje energie, naučit se jinak a lépe s energií hospodařit. Do popředí se tak dostává oblast obnovitelných zdrojů energie, jejichž přínosem je především v jejich schopnosti snižovat emise skleníkových plynů a úroveň znečištění. Žáci budou seznámeni s vlivem českých domácností na produkci oxidu uhličitého a také s uhlíkovou stopou, jejím smyslem a způsobem výpočtu; svou uhlíkovou stopu si budou moci vypočítat a sami si navrhnout opatření, jak své emise CO2 a tedy i svou uhlíkovou stopu snížit a tím zlepšit zátěž pro životní prostředí.
Než se pustíte do práce, vezměte si k ruce roční zúčtování elektřiny, tepla, plynu, prostě informace o roční spotřebě energie ve vaší domácnosti. 5. Výsledky své uhlíkové stopy porovnejte s ostatními. Seznamte se s možnými opatřeními ve vaší domácnosti a navrhněte, co pro snížení své uhlíkové stopy uděláte. I drobná opatření mají svůj smysl a objeví se v závěrečném uhlíkovém účtu. V následujících odkazech naleznete rady, jak své emise snižovat. Co mohu udělat?
Vytápění http://kalkulacka.zmenaklimatu.cz/jak-snizit-emise/vytapeni.html
Žehlení http://kalkulacka.zmenaklimatu.cz/jak-snizit-emise/zehleni.html
Praní a sušení prádla http://kalkulacka.zmenaklimatu.cz/jak-snizit-emise/prani-a-suseni-pradla.html
Ohřev a spotřeba teplé vody http://kalkulacka.zmenaklimatu.cz/jak-snizit-emise/ohrev-a-spotreba-teple-vody.html
Vaření http://kalkulacka.zmenaklimatu.cz/jak-snizit-emise/vareni.html
V praktické části si pak žáci prověří nabyté znalosti zodpovězením otázek a splněním úkolů: 1.
Proč spalování fosilních paliv škodí životnímu prostředí?
2.
Jaká škodlivina škodí nejvíce a proč?
3.
Proč je vhodné používat obnovitelné zdroje energie?
4.
Spočítejte si prostřednictvím kalkulačky svou uhlíkovou stopu: http://kalkulacka.zmenaklimatu.cz/kalkulacka.html Kalkulačka uhlíkové stopy se snaží postihnout všechny hlavní zdroje emisí skleníkových plynů v běžném životě. Pracuje s českými daty, proto se výsledky mohou lišit od obdobných zahraničních kalkulátorů.
18
Energie a životní prostředí
Alternativní zdroje energie
Osvětlení http://kalkulacka.zmenaklimatu.cz/jak-snizit-emise/osvetleni.html
Doprava http://kalkulacka.zmenaklimatu.cz/jak-snizit-emise/doprava.html
Chladničky a mrazáky http://kalkulacka.zmenaklimatu.cz/jak-snizit-emise/chladnicky-a-mrazaky.html
Potraviny http://kalkulacka.zmenaklimatu.cz/jak-snizit-emise/potraviny.html
Ostatní elektrospotřebiče http://kalkulacka.zmenaklimatu.cz/jak-snizit-emise/ostatni-elektrospotrebice.html
Odpady http://kalkulacka.zmenaklimatu.cz/jak-snizit-emise/odpady.html
7.3. Postup V teoretické části žáci budou pracovat sami, v části praktické je pak zodpoví výše uvedené otázky a spočítají si svou uhlíkovou stopu a navrhnou, jakými opatřeními ji snížit.
Pomůcky
Doporučení
Zdroje
Je vhodné žáky včas před vlastní výukou vyzvat, aby si na výuku přinesli roční zúčtování elektřiny, tepla, plynu, prostě informace o roční spotřebě energie v jejich domácnosti.
PC s přístupem na internet a diaprojektorem
http://kalkulacka.zmenaklimatu.cz/kategorie/jak-snizit-emise.html http://www.carbonfootprint.com/calculator.aspx
19
Alternativní zdroje energie
Energie a uhlí
Metodický list 8
Energie a uhlí
8.1. Cíl Seznámit žáky s nejvýznamnějším současným neobnovitelným zdrojem energie – uhlím a způsobem jeho využití.
8.2. Obsah V teoretické části se žáci seznámí s historií vzniku uhlí, jeho zásobami ve světě i v ČR, druhy uhlí, škodlivinami, které vznikají při jeho spalování a také principy fungování uhelné elektrárny s tím, že si mohou prohlédnout interaktivní schémata uhelných elektráren dostupných v internetu.
13. Proč je uhlí neobnovitelný přírodní zdroj, jak se má s takovými zdroji nakládat a proč? 14. Odkud se získává uhlí pro domácnosti? Kolik stojí? Kde se může spalovat? Co přitom vzniká? Jaké zásady je třeba dodržovat a proč?
V praktické části pak zodpoví následující otázky: 1.
Co je uhlí? Jak a z čeho vzniklo?
2.
Jak se liší různé druhy uhlí?
3.
Kde se uhlí nalézá? – u nás, ve světě?
4.
Odkdy se uhlí využívá? K čemu?
5.
Proč uhlí hoří? Co přitom vzniká?
6.
Kde, jak a k čemu se uhlí začalo používat?
7.
Jak se uhlí získává? Která povolání jsou s tím spojena?
8.
K čemu se uhlí používá v současnosti?
9.
Jak využívání uhlí ovlivnilo společenský vývoj ve světě?
15. Kolik lidí nyní v okolí uhlí využívá přímo ve svých domácnostech? 16. Jaká různá zařízení pro spalování uhlí jsou – a jaká byla v minulosti? 17. K čemu a jak se uhlí používá v elektrárnách? Jak elektrárny ovlivňují prostředí? 18. Jaká opatření jsou důležitá pro využívání uhlí v elektrárnách? 19. Jak a k čemu se energie z elektráren rozvádí?
10. Jak využívání uhlí souvisí s vědeckým a technickým pokrokem? 11. Jak využívání uhlí ovlivnilo způsob života lidí? 12. V jaké míře se zvyšovalo využívání uhlí – a jaké to mělo a má vlivy na prostředí?
20
20. Kde je nejbližší uhelná elektrárna a co o ní víte? Odkud se do ní získává uhlí? 21. Které problémy jsou v současnosti spojeny se získáváním a využíváním uhlí ve světě? Jaká opatření se k tomu přijímají v rámci mezinárodní spolupráce, v rámci Evropy? 22. Které problémy jsou nyní u nás spojeny se získáváním uhlí a s uhelnými elektrárnami? 23. Jaký je tvůj názor na tyto problémy ve světovém měřítku a u nás?
Energie a uhlí
Alternativní zdroje energie
8.3. Postup Tématu uhlí jako významnému zdroji energie ve světě i v ČR je potřeba věnovat velkou pozornost a to ve smyslu seznámení žáků s uhlím jako takovým (vznik, vlastnosti, způsob užití), ale také pro pochopení všech souvislostí při jeho získávání jako zdroje energie; tj. jeho těžba s důsledky ovlivnění životního prostředí (devastace krajiny, odvodnění atd.). Je potřeba zdůraznit ale také možnost nápravy a to rekultivace krajiny. Těžba uhlí a jeho užití v uhelných elektrárnách a teplárnách je značnou zátěží v regionu Ústeckého kraje, proto by žáci měli o tomto zdroji energie vědět co nejvíce.
Zdroje
ŠVECOVÁ, M., KVASNIČKOVÁ, D., JIŘÍKOVÁ, E., SÁSIKOVÁ, K. Energie jako průřezové téma školních vzdělávacích programů. Praha: KEV, o.s., 2012, 55 s.
http://www.cez.cz/cs/vyroba-elektriny/uhelne-elektrarny/flash-model-jak-funguje-uhelna-elektrarna.html
http://www.energyweb.cz/web/schemata/tepelna/ index.htm
V rámci výuky navštívit hnědouhelný lom v Ústeckém kraji – buď v rámci Uhelného safari (Czech Coal a.s.) v období od 1. 5. 2013 do 30. 10. 2013 a zřejmě od 1. 4.2014 nebo v rámci exkurze u společnosti Severočeské doly a.s.
http://www.vcelari.cz/old/brikety/emise.html
http://www.geofond.cz/cz/o-nas/dokumenty/rocenka-surovinove-zdroje-cr-nerostne-suroviny
Pomůcky
www.worldcoal.org
http://www.cuni.cz/IFORUM-7468.html
Doporučení
PC s přístupem na internet
Film ČEZ a.s. Uhelná elektrárna – lze zdarma objednat pro potřeby vzdělávání
21
Alternativní zdroje energie
Energie a ropa
Metodický list 9
Energie a ropa
9.1. Cíl Seznámit žáky s významnějším současným neobnovitelným zdrojem energie – ropou a způsobem jejího využití.
9.2. Obsah V teoretické části se žáci seznámí s historií vzniku ropy, jejími zásobami ve světě i v ČR, způsobem dopravy a zpracování a také její budoucností z hlediska zásob. Jsou uvedeny i ekologické havárie související s její těžbou a dopravou.
9.
Jak využívání ropy ovlivnilo společenský vývoj ve světě?
10. Jak využívání ropy souvisí s vědeckým a technickým pokrokem?
V praktické části pak zodpoví následující otázky: 11. Jak využívání ropy ovlivnilo způsob života lidí? 1.
Co je ropa? Jak a z čeho vznikla?
2.
Kde se ropa nalézá ? – u nás, ve světě?
12. V jaké míře se zvyšovalo využívání ropy – a jaké to mělo a má vlivy na prostředí?
3.
Od kdy se ropa využívá? K čemu a jak?
13. Proč je ropa neobnovitelný přírodní zdroj?
4.
Proč ropa hoří? Co přitom vzniká?
14. Na jaké palivo létají letadla?
5.
Kde, jak a k čemu se ropa začala používat?
6.
Jak se ropa těží a dopravuje ve světě, v Evropě a u nás?
15. Které problémy jsou v současnosti spojeny se získáváním a využíváním ropy ve světě? Jaká opatření se k tomu přijímají v rámci mezinárodní spolupráce, v rámci Evropy?
7.
Co je to barel?
8.
K čemu se ropa používá v současnosti?
16. Jaký je tvůj názor na tyto problémy ve světovém měřítku a u nás? 17. Zahrajte si hru „Jak se ekologicky dopravovat?“
22
Energie a ropa
Alternativní zdroje energie
9.3. Postup Bez ropy se v současnosti neobejdeme, jsme na ní závislí nejen jako na zdroji energie (palivo), ale jako na surovině pro výrobu hnojiv, plastů a moha dalších výrobků i polotovarů pro další zpracování, které běžně užíváme (oblečení, sportovní potřeby, kosmetika …) Je potřeba tématu ropy věnovat velkou pozornost i vzhledem k přítomnosti zpracovatelského a chemického průmyslu v Ústeckém kraji. V textu žáci naleznou mnoho informací, ale ještě více mohou nalézt v internetu či dalších zdrojích. Pro pochopení škodlivosti užití ropy jako paliva pro životní prostředí (paliva pro dopravu) je vhodné s žáky zahrát následující hru s názvem „Jak se dopravovat ekologicky“. Pedagog rozdělí žáky na 5 skupin. Každé zadá následující úkol: Zpracujte návrh ekologické dopravy:
Pomůcky
PC s přístupem na internet a diaprojektor
Vysvětlivky Oktanové číslo U spalování ve válcích motorů je žádoucí omezit klepání a detonace – proto je zavedeno oktanové číslo motorových benzinů, které vyjadřuje míru detonací při spalování v motoru. Většina současných spalovacích motorů je stavěna na benziny s oktanovým číslem 90–98. Barel Barel je název několika různých jednotek objemu. Název vznikl z anglického slova barrel, které znamená sud (mimo jiné). Nejčastěji se používá barel ve spojitosti s dopravou ropy.
1. skupina
Doprava do školy
2. skupina
Doprava dítěte do školky
3. skupina
Doprava na dovolenou
4. skupina
Doprava do zaměstnání v jiném městě
Barel ropy (nebo jiné obdobné látky) se značí bbl, 1 bbl = 158,987294928 litrů = 42 US galonů. Protože se hustota ropy v závislosti na obsahu rozpuštěných látek pohybuje v rozmezí od 0,61–1,05 a víc g/cm³ váží 1 barel ropy v závislosti na druhu ropy od 96,972 kg do 166,92 kg. Množství ropy se taky někdy udává v tunách, jedna tuna ropy tak odpovídá přibližně 6–10,32 barelu.
5. skupina
Doprava v budoucnosti
Zdroje
http://www.dnesni-svet.cz/podklady-pro-dum/environmentalni-vychova/
http://www.dnesni-svet.cz/docs/cms/podklady%20pro%20dum/environmentalni-vychova/ekologicke_katastrofy.png
Před vlastní hrou je dobré zadat žákům, aby sami vyhledali a sestavili žebříček dopravních prostředků, od toho, který nejvíce zatěžuje životní prostředí až po ten, který žádný vliv nemá (např. letadlo, ..., pěší chůze).
http://geologie.vsb.cz/loziska/suroviny/vyuziti_ ropy.html
http://www.mero.cz/provoz/preprava-ropy/
Doporučení
http://cs.wikipedia.org/wiki/Barel
Návrh zpracujete graficky (např. na arch balicího papíru, vyzdvihněte klady a nezapomeňte i na zápory (např. doprava v zimě či za deštivého počasí). Návrhy zpracujte ve stanoveném čase (např. 30–45 minut) a prezentujte a obhajujte před ostatními.
V rámci výuky a) seznámit se s interaktivním programem „Cesta za tajemstvím ropy“, který je volně ke stažení na webových stránkách www.unipetrol.cz (http://www.duclair. org/gallery/flashapp/ivp-ropa/) b) navštívit provoz zpracování ropy, např. UNIPETROL nebo společnost Česká rafinérská a.s. c)
navštívit Muzeum naftového dobývání a geologie v Hodoníně (http://mng.webz.cz/)
23
Alternativní zdroje energie
Energie a zemní plyn
Metodický list 10
Energie a zemní plyn
10.1. Cíl Seznámit žáky s dalším neobnovitelným zdrojem energie, zemním plynem, a způsobem jejího využití.
10.2. Obsah V teoretické části se žáci seznámí s historií vzniku zemního plynu, jeho složením, zásobami, největšími producenty, způsobem dopravy, zpracováním vývojem jeho využití od svícení až po palivo do aut. Jsou informování i o hodnocení zemního plynu jako ekologického paliva ve srovnání s uhlím nebo benzínem či naftou, neboť při spalování zemního plynu vzniká naprosté minimum škodlivých exhalací. V textu jsou obsaženy informace ohledně výpočtu spotřeby a nákladů na používání zemního plynu v domácnosti. V praktické části pak zodpoví následující otázky a spočítají si spotřebu a náklady jejich domácnosti: 1.
Co je to zemní plyn? Jak a z čeho vznikla?
2.
Kde se nalézá? K čemu se používá?
3.
Proč je zemní plyn neobnovitelný přírodní zdroj?
4.
Odkud se do Evropy dostává zemní plyn a jakým způsobem?
5.
Používá se zemní plyn jako palivo v dopravě?
6. Vysvětli zkratky LPG a CNG. 7.
Proč je zemní plyn nazýván ekologickým palivem?
8.
Kde a jak ve vaší domácnosti používáte plyn?
9.
Jak velká je vaše spotřeba a náklady? (Přineste z domova roční vyúčtování plynu, pokud jej doma využíváte). Porovnejte s ostatními. Navrhněte opatření.
10. Co je to odorizace a proč se provádí?
10.3. Postup V textu žáci naleznou mnoho informací, které jim pomohou při zodpovězení otázek a pochopení souvislostí s využitím zemního plynu. Výpočet spotřeby a nákladů jednotlivých domácností žáků a diskuse nad výslednými hodnotami jim přiblíží nejen, jak kdo zemní plyn užívá, ale také jak s ním hospodaří.
24
Doporučení Před vlastní výukou je vhodné žáky vyzvat, aby si sebou přinesli vyúčtování spotřeby plynu jejich domácností.
Energie a zemní plyn
Vysvětlivky Odorizace Aby byla zvýšena bezpečnost používání zemního plynu, přidává se do něj při jeho distribuci několik zapáchajících plynů (proces takzvané odorizace), aby již pouhým čichem bylo možné zjistit jeho vysokou koncentraci ve vzduchu. Zabraňuje se tím tomu, aby se jeho koncoví uživatelé v domácnostech nešťastnou náhodou udusili nebo tomu, aby v nevětraných podzemních garážích docházelo k pravidelným silným výbuchům a případně i ztrátám na životech.
Alternativní zdroje energie
Pomůcky
PC s přístupem na internet a diaprojektor
Zdroje
http://geologie.vsb.cz/loziska/suroviny/vyuziti_ ropy.html
http://zemniplyn.info/category/zemni-plyn/
25
Alternativní zdroje energie
Energie a atom
Metodický list 11
Energie a atom
11.1. Cíl Seznámit žáky s významným zdroje energie a to energií jadernou ve všech jejích souvislostech.
11.2. Obsah V teoretické části se žáci seznámí s prvky, jejichž štěpnou reakci jaderná energie využívá, využitím jaderné energie a jadernými elektrárnami ve světě i u nás, světovými i národními zásobami jaderného paliva a také dopady těžby jaderných paliv na životní prostředí. Žáci budou seznámeni s množstvím vyrobené elektřiny jadernými elektrárnami i jejich ekologickým efektem ve smyslu snížení emisí CO2 o 2,6 mld. tun a mnoho milionů tun SO2, NOx a prachových částic ročně. V praktické části pak zodpoví následující otázky:
5.
Kolik jaderných elektráren má ČR a kde a s jakým výkonem?
6.
Který je největší jaderná elektrárna na světě a jaký má výkon?
7.
Proč se veřejnost obává jaderné energetiky a ne energetiky uhelné?
8.
Na kolik let postačí světové zásoby jaderného paliva? Má i ČR také zásoby jaderného paliva, které ji postačují na provoz 2 jaderných elektráren?
1.
Štěpných reakcí jakých prvků se využívá v jaderné energetice?
9.
2.
Porovnejte uhelnou a jadernou energetiku, vysvětlete jejich klady i zápory.
10. Pro povrchovou těžbu uhlí jsou typické velké a hluboké lomy, které změní tvář krajiny. Co je typické pro těžbu a zpracovávání uranu?
3.
Může uhelná a jaderná energetika spolupracovat v zájmu zlepšení životního prostředí? A pokud ano, jak?
11. Co způsobuje životnímu prostředí těžba uranu a proč?
4. Ve kterém státě je nejvíce jaderných elektráren?
11.3. Postup V textu žáci naleznou mnoho informací, které jim pomohou při zodpovězení otázek a pochopení souvislostí s využitím jaderné energie.
26
Důležitá je diskuse, kterou pedagog metodicky vede tak, aby si žáci udělali vlastní názor na jadernou energetiku v porovnání s uhelnou energetikou a energetikou zemního plynu.
Energie a atom
Doporučení Před vlastní výukou je vhodné žáky vyzvat, aby si sebou přinesli výstřižky z novin nebo zprávy z internetu či webových stránek ekologických organizací s tím, že je všem nahlas přečtou a pokusí si udělat vlastní názor, kdo a za jakým účelem zprávu vydal a co to pro veřejnost znamená vzhledem k dopadům na životní prostředí. Vhodné je např. vyhledat tiskové zprávy o obnovení těžby uranu nebo protestu rakouské veřejnosti proti JE Temelín, např. odkazy:
Ekologové: Obnovení těžby uranu v ČR energetickou krizi nevyřeší. http://www.enviweb.cz/clanek/atom/79009/ekologove-obnoveni-tezby-uranu-v-cr-energetickou-krizi-nevyresi Pane ministře Římane, nepovolte těžbu uranu http://temelin.biz/wordpress/?p=311
Alternativní zdroje energie
Pomůcky
PC s přístupem na internet a dataprojektor
Zdroje
http://www.cez.cz/cs/vyroba-elektriny/jaderna-energetika/interaktivni-model-je-jak-funguje-jaderka.html
http://www.cez.cz/cs/vyroba-elektriny/jaderna-energetika.html
http://www.temelin.cz/index.php?option=com_ content&view=article&id=146&Itemid=108
http://www.geofond.cz/cz/o-nas/dokumenty/rocenka-surovinove-zdroje-cr-nerostne-suroviny
27
Alternativní zdroje energie
Energie a voda
Metodický list 12
Energie a voda
12.1. Cíl Seznámit žáky s obnovitelným zdrojem energie a to energií vody.
12.2. Obsah V teoretické části se žáci seznámí s historií využití vody pro získávání energie od prvopočátku až po vodní kolo, turbínu a elektrárnu, poznají největší přehrady světa i přehrady v ČR, seznámí se s jejich typy, způsobem výroby elektrické energie ve vodní elektrárně, ekologickým přínosem vodních elektráren i zda má či nemá ČR vhodné přírodní podmínky pro budování vodní elektráren.
4.
Je v ČR přečerpávací elektrárna? Kde?
5.
Má ČR dle vašeho názoru vhodné přírodní podmínky pro stavbu dalších vodních elektráren?
6.
Proč patří energie vody mezi obnovitelné zdroje energie?
V praktické části pak zodpoví následující otázky:
7.
Vysvětli ekologický přínos vodních elektráren. Srovnej např. s elektrárnou uhelnou.
8.
Která je největší vodní elektrárna v ČR a která na světě?
Mapa ČR, kde lze dobře identifikovat vodstvo ČR
1.
Kdy se začala využívat energie vody?
2.
Vysvětli, jak funguje vodní elektrárna.
3.
Vysvětli rozdíl mezi přehradní elektrárnou a elektrárnou přečerpávací. Která je výhodnější a proč?
12.3. Postup V textu žáci naleznou mnoho informací, které jim pomohou při zodpovězení otázek a pochopení souvislostí s využitím vodní energie. Důležitá je diskuse, kterou pedagog metodicky vede tak, aby si žáci udělali vlastní názor na vodní energetiku v porovnání s energetikou z neobnovitelných zdrojů.
Zdroje
http://www.cez.cz/cs/vyroba-elektriny/obnovitelne-zdroje/voda/flash-model-jak-funguje-vodni-elektrarna.html
http://www.cez.cz/cs/vyroba-elektriny/obnovitelne-zdroje/voda/slapy.html
Pomůcky
28
PC s přístupem na internet a dataprojektor
Energie a vítr
Alternativní zdroje energie
Metodický list 13 a 14
Energie a vítr
13.1. Cíl Seznámit žáky s obnovitelným zdrojem energie a to energií větru.
13.2. Obsah V teoretické části se žáci seznámí s historií využitím větrné energie, vývojem, výstavbou a stavem větrných elektráren ve světě, EU i v ČR, jejich součástmi, ekologickým přínosem, podmínkami pro výběr lokality.
5.
Proč se větrné elektrárny sdružují do skupin, tzv. větrných farem?
6.
K čemu slouží větrné mapy?
V praktické části pak zodpoví následující otázky:
7.
Seznamte se se statistickými údaji o větrných elektrárnách ve světě EU a v ČR za rok 2011 a 2012 a vyslovte závěry o celkovém vývoji v jednotlivých oblastech (svět, EU, ČR).
1.
Jaká lokalita je vhodná pro výstavbu větrné elektrárny a proč?
2.
Má ČR hodně takových míst?
8.
Jsou větrné elektrárny hlučné?
3.
Jaký vztah máte k výstavbě větrných elektráren?
9.
Kolik hnědého uhlí se ušetřilo výrobou energie z větrných elektráren v roce 2012?
4.
Na čem závisí výkon větrné elektrárny?
13.3. Postup V textu žáci naleznou mnoho informací, které jim pomohou při zodpovězení otázek a pochopen souvislostí s využitím větrné energie. Důležitá je diskuse, kterou pedagog metodicky vede tak, aby si žáci udělali vlastní názor na větrnou energetiku v porovnání s energetikou z neobnovitelných zdrojů. Doporučení Součástí výuky je návštěva větrné elektrárny a seznámení se s provozem, např.:
Pomůcky PC s přístupem na internet a diaprojektor Zdroje
Nové Město – Vrch Tří pánů (celkový výkon 6 MW)
Kryštofovy Hamry – Písečnice (celkový výkon 42 MW větrná farma)
http://www.czrea.org/cs/druhy-oze/vetrna-energie http://www.ufa.cas.cz/imgs/DLouka/vetrna_mapa.gif www.chmi.cz http://www.tzb-info.cz/4279-problematika-pripojovani-vetrnych-elektraren-do-distribucni-site http://www.csve.cz http://www.csve.cz/mapa-vetrnych-elektraren/ustecky http://www.csve.cz/clanky/jaky-maji-vetrne-elektrarny-skutecne-prinos-/524 https://secure.bmu.de/fileadmin/bmu-import/files/ pdfs/allgemein/application/pdf/ee_engl_gesamt.pdf
29
Alternativní zdroje energie
Energie a Slunce
Metodický list 15 a 16
Energie a Slunce
15.1. Cíl Seznámit žáky s obnovitelným zdrojem energie a to energií slunečnou (solární).
15.2. Obsah 3.
Jakými způsoby lze získat energii ze slunce?
V teoretické části se žáci seznámí s historií využití solární energie, vývojem, výstavbou a stavem solárních elektráren v ČR, jejich principem, způsobem využití solární energie, ekologickým přínosem, podmínkami pro výběr lokality pro výstavu solární elektrárny.
4. Vysvětlete, co je to palivový článek.
V praktické části pak zodpoví následující otázky:
6. Vysvětlete princip tepelného čerpadla.
5.
Co je to nízkoenergetický dům?
1.
Na čem závisí využití solární energie?
7.
Kde je ve světě největší solární elektrárna a jde v ČR?
2.
Prostudujte si mapu globálního slunečního záření pro svět a pro ČR a rozhodněte, kde všude by bylo výhodné a možné budovat sluneční elektrárny.
8.
Proč je cena solární energie je nejvyšší ze všech obnovitelných zdrojů?
15.3. Postup V textu žáci naleznou mnoho informací, které jim pomohou při zodpovězení otázek a pochopení souvislostí s využitím solární energie. Důležitá je diskuse, kterou pedagog metodicky vede tak, aby si žáci udělali vlastní názor na solární energetiku v porovnání s energetikou z neobnovitelných zdrojů a s ostatními obnovitelnými zdroji. Doporučení Součástí výuky je návštěva fotovoltaické elektrárny a seznámení se s provozem. Pomůcky
30
PC s přístupem na internet a dataprojektor
Mapa světa
Zdroje
http://www.alternativni-zdroje.cz/slunecni-solarni-elektrarny.htm
http://www.enertec.cz/teorie
http://www.mzp.cz/cz/fotovoltaicka_zarizeni
http://www.vpo.cz/solarni-systemy--367.html
http://www.cez.cz/cs/vyroba-elektriny/uhelne-elektrarny/mapa-uhelnych-elektraren.html#!&category%5B%5D=obnovitelneslunecnielektrarny
http://www.czrea.org/cs/druhy-oze/fotovoltaika
Energetická návratnost fotovoltaických systémů v podmínkách ČR http://biom.cz/cz/zpravy-z-tisku/energeticka-navratnost-fotovoltaickych-systemu-v-podminkach-cr
Energie a biomasa
Alternativní zdroje energie
Metodický list 17
Energie a biomasa
17.1. Cíl Seznámit žáky s obnovitelným zdrojem energie a to biomasou.
17.2. Obsah V teoretické části se žáci seznámí s tím, co to biomasa je, jakým způsobem ji lez využívat jako energetický zdroj, jako má výhřevnost, jaké jsou možnosti a podmínky jejího spalování a zplyňování, co jsou to energetické plodiny a dřeviny a jaká je jejich výhřevnost, jaké jsou výhody i nevýhody využití biomasy pro vytápění domácností, co je to bioplyn a bioplynová stanic a jaký je jejich počet na území ČR, jak probíhá a co vzniká fermentací biomasy, co jsou to biopaliva a jaký závazek má ČR vůči EU ve zvýšení podílu biopaliv na ropných pohonných hmotách do roku 2020 a zvýšení podílu obnovitelných zdrojů energie do roku 2030, jaký má biomasa podíl na zlepšení stavu životního prostředí.
4. Za jakých podmínek a z čeho vzniká bioplyn? 5.
Jakou má průměrnou výhřevnost?
6.
Co je to biopalivo?
7.
Na jakou hodnotu má být do roku 2020 v rámci Evropské unie, a tedy i v ČR zvýšen podíl biopaliv na ropných pohonných hmotách?
8. Co je to energetický les? 9.
Kolik bioplynových stanic je v ČR?
V praktické části pak zodpoví následující otázky: 10. Jaké jsou nevýhody biomasy? 1.
Co je to biomasa?
2.
Na čem závisí její výhřevnost?
11. Je dle vašeho názoru výhodné pěstovat v ČR energetické plodiny a dřeviny?
3.
Kde se biomasa spaluje?
12. Šetří biomasa uhlí? Vysvětlete jak.
17.3. Postup V textu žáci naleznou mnoho informací, které jim pomohou při zodpovězení otázek a pochopení souvislostí využití biomasy pro výrobu energie. Důležitá je diskuse, kterou pedagog metodicky vede tak, aby si žáci udělali vlastní názor na využití biomasy v porovnání s energetikou z neobnovitelných zdrojů a s energiemi z ostatními obnovitelnými zdroji. Pomůcky
PC s přístupem na internet a diaprojektor
Zdroje
ŠVECOVÁ, M., KVASNIČKOVÁ, D., JIŘÍKOVÁ, E., SÁSIKOVÁ, K. Energie jako průřezové téma školních vzdělávacích programů. Praha: KEV, o.s., 2012, 55 s. http://www.alternativni-zdroje.cz/vyroba-energie-biomasa.htm http://biom.cz/cz/produkty-a-sluzby/bioplynove-stanice www.ekostrazce.cz http://www.energie21.cz/Pevna-a-kapalna-biopaliva-v-souvislostech_s303x33310.html
31
Alternativní zdroje energie
Energie a země
Metodický list 18
Energie a země
18.1. Cíl Seznámit žáky s geotermální energií jak s dalším obnovitelným zdrojem energie.
18.2. Obsah V teoretické části se žáci seznámí s tím, co je to geotermální energie, jak se dělí z hlediska využití, co je to průměrný tepelný tok a kde jsou v ČR lokality s nejvyšší hustotou zemského tepla, kde jsou geotermální elektrárny a teplárny ve světě a kde se připravuje jejich realizace v ČR, za jakých podmínek a jak se staví, s možností využití geotermálních zdrojů teplé vody a kde je toto využito v ČR, možností využití geotermální energie pro vytápění rodinných domků pomocí tepelných čerpadel a také konceptem HDR, EGS a výhodami i nevýhodami geotermální energie.
4.
Kde v Ústeckém kraji se využívá podzemní teplé vody pro vytápění?
5.
Kde se v ČR připravuje výstavba geotermální teplárny?
6.
Jak hluboký je vrt pro výstavbu geotermální elektrárny?
7.
Je dle vašeho názoru výhodné pěstovat v ČR energetické plodiny a dřeviny?
8. Šetří biomasa uhlí? Vysvětlete jak. V praktické části pak zodpoví následující otázky: 9. 1.
Co je to průměrný tepelný tok a jakou má hodnotu?
2.
Kde se staví geotermální elektrárny a proč?
3.
Kde v Ústeckém kraji je oblast/i s nejvyšší hustotou zemského tepla?
Jaké jsou výhody a nevýhody geotermální energie?
10. Lze geotermální energii využívat i pro vytápění rodinných domků? Jak?
18.3. Postup V textu žáci naleznou mnoho informací, které jim pomohou při zodpovězení otázek a pochopení souvislostí využití geotermální energie. Důležitá je diskuse, kterou pedagog metodicky vede tak, aby si žáci udělali vlastní názor na možnosti a podmínky využití geotermální energie a byli schopni provést porovnání s energetikou z neobnovitelných zdrojů a s energiemi z ostatními obnovitelnými zdroji. Pomůcky
32
PC s přístupem na internet a diaprojektor
Zdroje
http://cs.wikipedia.org/wiki/Slapov%C3%A1_s%C3%ADla
http://www.mzp.cz/cz/geotermalni_energie
http://www.mzp.cz/C1257458002F0DC7/cz/geotermalni_energie/$FILE/oued-geoterm_mapa120100315.jpg
Energie a oceány
Alternativní zdroje energie
Metodický list 19
Energie a oceány
19.1. Cíl Seznámit žáky s energií přílivu a příboje oceánů jako s dalším obnovitelným zdrojem a dosud málo využívaným zdrojem energie.
19.2. Obsah V teoretické části se žáci seznámí s tím, co je energie přílivu a příboje oceánů, jak vzniká a jaké jsou snahy o její využití včetně příkladů technického řešení.
2.
Jaký pohyb by bylo možné využít pro získání energie?
3.
Která země hlavním experimentátorem se systémy získávajícími energii z moře?
V praktické části pak zodpoví následující otázky: 1.
Čím je způsoben pohyb hmoty světových moří a oceánů?
4. V čem je dle vás úskalí využití energie přílivu a příboje oceánů?
19.3. Postup V textu žáci naleznou informace, které jim pomohou při zodpovězení otázek a pochopení obtížnosti, ale i jevících se možností využití energie přílivu a příboje oceánů.
Pomůcky
Vzhledem k tomu, že ČR moře nemá, je tento obnovitelný zdroj energie pro ČR nedostupný. Nicméně vzhledem k rozloze oceánů na Zemi a potenciální možnosti získání energie z těchto oceánů a stále rostoucí poptávce po energiích je prospěšné se se stavem řešení seznámit.
Zdroje
PC s přístupem na internet a diaprojektor
http://www.alternativni-zdroje.cz/energie-prilivu-priboje.htm
http://www.techmagazin.cz/334
http://www.osel.cz/index.php?clanek=6265
http://www.tyden.cz/rubriky/veda/technologie/morske-elektrarny-vyuzivaji-energii-vln_107881.html
http://3pol.cz/1188/print
http://www.osel.cz/popisek.php?popisek=19435&img=1337663276.jpg
Doporučení Je vhodné zadat žákům, případně vybrané skupině žáků zadat zpracování prezentace na téma energie přílivu a příboje oceánů před výukou tohoto tématu, nechť vyhledají co nejvíce informací a obrázků/zpracují prezentaci o energii přílivu a příboji oceánů a v průběhu výuky s nimi seznámí ostatní.
33
Alternativní zdroje energie
Energie a legislativa, koncepce, efektivita, úspory
Metodický list 20
Energie a legislativa, koncepce, efektivita, úspory
20.1. Cíl Seznámit žáky s evropskou i národní legislativou v oblasti energie, energetickou koncepcí ČR, energetickou efektivností a úsporami energie.
20.2. Obsah V teoretické části budou žáci velice podrobně seznámeni s evropskou legislativou v oblasti energetiky, např. Evropskou strategií pro udržitelnou, konkurenceschopnou a bezpečnou energii, Energetickou politikou pro Evropu, směrnicí o energetické náročnosti budov a směrnicí energetických štítcích atd., dále pak národní legislativou, především energetickým zákonem, zákonem o hospodaření energií, o podpoře využívání obnovitelných zdrojů energie, dále Státní energetickou koncepcí na energetickou efektivností/účinnosti a úsporami energie. V praktické části pak zodpoví následující otázky: 1.
Proč musí ČR respektovat a zapracovávat do své legislativy směrnice a nařízení EU?
2.
Proč věnuje EU tak velkou pozornost energii a energetice v tak dlouhodobém časovém období, tj. do r. 2040 či do roku 2050?
3.
Jak si představujete, že má fungovat jednotný energetický trh v EU?
4.
Proč je podle vás nutné pro oblast energetiky vydávat zákony a nařízení a vyhlášky?
5.
34
Co je základním legislativním opatřením v oblasti energetiky v ČR?
6.
Co definuje Státní energetická koncepce ČR a proč se vlastně připravuje pro období až do roku 2040?
7.
Co má motivovat průmyslové (ale i další) podniky ke snižování spotřeby energie a šetření svých provozních nákladů, tedy lepšímu hospodaření s energiemi?
8.
Jaké jsou 3 pilíře udržitelné energetiky.
9.
Jakou úlohu má v oblasti energetiky Ministerstvo životního prostředí?
10. Uveďte příklady úspor energie v domácnosti. 11. Vysvětlete co je to Třída energetické náročnosti budovy a jaké má stupně a co znamenají 12. Vysvětlete co je energetický štítek a k čemu slouží 13. Co je to energetická náročnost, pro jakou oblast se používá a jakými písmeny je značena. Vysvětlete, co která písmena znamenají. 14. Co je to břidlicový plyn a proč se ekologové jeho těžby obávají?
Energie a legislativa, koncepce, efektivita, úspory
Alternativní zdroje energie
20.3. Postup Problematika legislativy je obtížná a pro žáky velice těžko uchopitelná, nicméně je velmi důležité, aby žáci získali alespoň základní přehled o zákonech a nařízeních EU a ČR v oblasti energetiky a především pak pochopili, proč je legislativa v oblasti energetiky nutná. Velmi záleží na pedagogovi, jak s žáky bude komunikovat a diskutovat. K vedení diskuse mu pomohou otázky v praktické části. Teoretická část je velmi obsáhlá a to zcela záměrně, aby žáci při prostudování neměli k dispozici pouze čísla a názvy zákonů, ale také bližší vysvětlení okolností vzniku zákona či nařízení na jeho smysl. Není cílem, aby žáci přesně znali čísla a názvy zákonů a směrnic, ale aby pochopili souvislosti mezi Evropskou unií a ČR a trendy v oblasti energetiky, které EU má a které ČR musí plnit na základě závazků členského státu. Zde je potřeba, aby pedagog vysvětlil principy fungování EU a členství ČR v EU.
Břidlicový plyn je vlastně docela normální zemní plyn. Tedy metan, nejednodušší uhlovodík s chemickým vzorcem CH4. Od zemního plynu se ale liší způsobem uložení a těžby. Většina dosavadní světové produkce zemního plynu pochází ze snadno těžitelných nalezišť, kterými jsou bubliny plynu uvězněné pod stropem z nepropustné horniny. Tento plyn vznikl v hluboko uložených matečných horninách přeměnou organických látek živočišného a rostlinného původu. Po svém vzniku postupně migroval z hluboko uložených vrstev a pronikal propustnými horninami směrem nahoru tak dlouho, až narazil na horninu, kterou už projít nemohl a vytvořil tak bublinu, kterou lze relativně snadno těžit. Naproti tomu břidlicový plyn (shale gas) je zemní plyn vázaný v hloubkách několik tisíc metrů v téměř nepropustných usazených horninách zvaných břidlice. Ty se vyznačují velmi těsnou zrnitou strukturou, která zabraňuje přesunu plynu do dalších vrstev. Plyn tedy zůstává zachycen mnohem hlouběji. Níž, než jsou plynové kapsy, ze kterých v dnešní době pochází většina produkce. Výhody břidlicového plynu:
Pomůcky
Ložisek je hodně a nebyla dosud vytěžena.
Jsou i v zemích, kde se dosud plyn netěžil.
Předpokládaný relativní dostatek tohoto plynu v Evropě může výrazně napomoci ke snížení závislosti na Rusku a tím zvýšit energetickou bezpečnost našeho kontinentu.
Mapa EU
Vysvětlivky Břidlicový plyn Břidlicový plyn (shale gas) je zemní plyn (metan) vázaný hluboko v usazených horninách, které vznikly z nánosů bahna s příměsí organického materiálu (rostliné a živočišné zbytky) na dně prehistorických moří. Těmto horninám se říká břidlice. Vyznačují se velmi těsnou zrnitou a vrstevnatou strukturou, která zabraňuje přesunu plynu vzhůru. Plyn tedy zůstává zachycen mnohem hlouběji, než jsou plynové kapsy, ze kterých se až dosud zemní plyn těžil. Břidlice, které mají ekonomicky využitelné množství plynu, jsou si v mnoha ohledech podobné. Jsou bohaté na organický materiál (0,5 až 25 %) a zpravidla se jedná o olejonosné břidlice (hydrocarbon source rocks). Nacházejí se tři až šest kilometrů pod povrchem, kde je teplota natolik vysoká, že z většiny organického materiálu vznikne zemní plyn. Bývají dostatečně tvrdé a pevné, aby v nich vydržely otevřené póry. Část vytvořeného plynu se drží v přirozených zlomech, část se nachází v pórech a část se navázala na organický materiál. Plyn, který je ve zlomech, je uvolněn při těžbě okamžitě. Ten, který se navázal na organický materiál, se do vrtu uvolňuje postupně. V tomto smyslu se nijak zásadně neliší od hornin, z nichž vznikaly tradiční ložiska plynu a ropy.
Těžba břidlicového plynu:
Těžba je obtížnější a nákladnější, plyn není soustředěný na jednom místě.
Plyn se musí napřed uvolnit, což představuje výrazný zásah do geologické formace, ve které je uložen.
Při těžbě se používá ohromné množství vody s přísadou látek, které mohou být škodlivé pro životní prostředí, především pro zdroje podzemní vody.
Na povrch se dostanou spolu s plynem i různé další látky, které mohou být škodlivé.
S tímto druhem těžby není zatím tolik zkušeností.
35
Alternativní zdroje energie
Energie a legislativa, koncepce, efektivita, úspory
Zásoby břidlicového plynu jsou obrovské. I v České republice jsou vytipované oblasti, kde se možná začne zkoumat. Ministerstvo životního prostředí si už v roce 2011 nechalo zpracovat studii od expertů z České geologické služby. Jedná se o oblast mezi Přerovem, Kopřivnicí a Vsetínem, dále pak Trutnovsko vč. Broumovského výběžku a dále pak moravské lokality, kde se dnes již těží plyn a ropa. Tedy např. kolem Hodonína, Břeclavi a pásmo kolem Karpat. Posledním průzkumným územím by mohla být oblast mezi Berounem a jihozápadním okrajem Prahy.
36
Zdroje
https://www.euroskop.cz/9101/sekce/cr-a-eu---energetika/
http://www.mojeenergie.cz/cz/energeticka-legislativa-cr
http://www.mojeenergie.cz/cz/elektroenergetika-legislativa
http://www.nazeleno.cz/energie/energetika/kam-smeruje-evropska-energetika.aspx
http://www.nazeleno.cz/energie/bridlicovy-plyn-proc-se-o-nem-tolik-mluvi.aspx
Vyber tu správnou energii
Alternativní zdroje energie
Metodický list 21
Vyber tu správnou energii
21.1. Cíl Ověřit nabyté znalosti, názory a postoje žáků k energii, způsobu její výroby a spotřeby po absolvování modulu AZE.
21.2. Obsah V rámci modulu Alternativní zdroje energie (Obnovitelné zdroje energie OZE) se žáci dozvěděli mnoho informací o energii a jejím významu pro společnost, o trvale udržitelném rozvoji, seznámili se s ekologickou i uhlíkovou stopu ČR i států světa, ale také si spočítali své vlastní stopy, dále se seznámili se spotřebou energie ve svět, EU i v ČR, s jednotlivými zdroji energie obnovitelnými i neobnovitelnými, prohlédli si v rámci exkurze energetická zařízení v praxi a také legislativou, týkající se energetiky a její koncepce v rámci EU i ČR.
Na závěr modulu je proto vhodné, ověřit jak nabyté znalosti, tak i zjistit postoje a názory žáků na jednotlivé zdroje energie a to formou hry, nazvané „vyber tu správnou energii. Jako podklad mohou žáci čerpat informace z Pracovních listů č. 1–20 modulu AZE.
21.3. Postup I. část: Výroky a správné odpovědi
Uhelné elektrárny jsou v ČR hlavním zdrojem emisí oxidu uhličitého. Ano, to je pravda. Velké elektrárny vypouští 48 milionů tun oxidu uhličitého ročně – více než třetinu domácího znečištění. Odpovídá to zhruba 24 milionům osobních automobilů. Když sečteme všechny emise CO2 v ČR, na každého z nás tak připadne přibližně 12 tun CO2 za rok. Pro srovnání: evropský průměr je jen 8 tun.
Spotřeba energie v domácnostech tvoří více než čtvrtinu celkové spotřeby energie v ČR. Ano, to je pravda. Nejedná se jen o elektrickou energii, ale také o teplo a ohřev vody, které domácnosti spotřebují. Průměrná česká domácnost spotřebuje přibližně 4 500 kWh elektrické energie za rok. To je však z celkové spotřeby domácnosti jen 14 %. Dalších 16 % spotřeby tvoří ohřev vody. Nejvíce (70 %) pak potřebujeme na vytápění.
Zaujměte postoj k následujícím výrokům a odůvodněte své stanovisko.
Výroba tepla a elektřiny v současnosti již nezatěžuje životní prostředí. To není správný výrok. Spalováním fosilních paliv se uvolňují do ovzduší skleníkové plyny, oxidy síry a dusíku a další látky. Jen spalování uhlí je odpovědné za polovinu emisí CO2 v odvětví elektrárenství.
Česká republika je jedním z největších vývozců elektřiny v Evropě. Ano, po Francii a Německu je naše země největším vývozcem elektřiny v Evropě.
Ačkoliv je uhlí na ústupu, bude i v dalších letech nejdůležitějším zdrojem energie v České republice. Ano, to je pravda. Česká republika navíc patří objemem těžby a spotřeby uhlí na jednoho obyvatele na přední místa na světě.
37
Alternativní zdroje energie
Vyber tu správnou energii
Výroba elektřiny ze slunce v současnosti již není závislá na počasí. To není pravda. Během několika minut může výkon slunečních elektráren díky svitu slunce mnohonásobně stoupnout nebo naopak klesnout na nulu. V souvislosti s tím je třeba modernizovat rozvodné sítě, aby se uměly vyrovnat s takto nestabilní produkcí.
II. část: „Energetické desatero“
Běžná větrná elektrárna vyrábí množství elektrické energie, které stačí přibližně pro 5 domácností s průměrnou spotřebou. Není tomu tak. I malá větrná elektrárna s turbínou o výkonu 500 kW dokáže vyrobit elektrickou energii přibližně pro 200 domácností s průměrnou spotřebou 4 500 kW.
III. část: Vyber tu správnou energii
Takzvaný energetický štítek je povolenka pro uhelnou elektrárnu, aby mohla vypouštět více emisí CO2. Není tomu tak. Energetický štítek je nálepka na domácím spotřebiči, která poskytuje jasnou informaci o energetické spotřebě a výkonnosti daného výrobku. Součástí štítku je stupnice úrovně energetické účinnosti výrobku – nejúčinnější výrobky jsou zelené (písmeno A+++), nejméně účinné výrobky naopak červené (písmeno G), ale ty už se většinou ani nesmějí vyrábět.
Sestavte si své třídní a osobní „Energetické desatero“ ohledně šetření a nakládání s energií.
Třídní „Energetické desatero“ si vyvěste ve třídě a své osobní např. u sebe doma a především se ho snažte plnit.
Žáci budou rozděleni do skupin, nejlépe pak na 10 skupin, protože je 10 zdrojů energie, o kterých bude hra pojednávat. Každá skupina si vylosuje jeden zdroj energie; tj. uhlí, jaderná energie, ropa, voda, slunce, vítr, oceány, biomasa, geotermální energie, zemní plyn. V rámci stanoveného času (cca 30 minut) si připraví na základě pracovních listů modulu AZE výhody a nevýhody „svého“ vylosovaného zdroje energie a to především z pohledu dostupnosti (světových zásob, závislost na dovozu, ceny) a vlivu na životní prostředí (emise, především pak skleníkových plynů), ale také, zda je zdroj energie možné využít v současnosti i v budoucnosti bez omezení (není nutný technicky či ekonomický vývoj atd.).
Doporučení
Po uplynutí stanoveného času pak každý zdroj energie (zastupován skupinou žáků) bude obhajovat své postavení na trhu s energiemi.
Diskutujte s žáky o každém výroku a se správnou odpovědí je seznamte až zcela nakonec. Nejlépe, pokud ke správné odpovědi se na základě získaných informací v průběhu modulu AZE a formou diskuse dovedou sami.
Po proběhnutí prezentace každého zdroje se všichni společně dohodnou, jak daný zdroj ohodnotí a to v každém sloupci tabulky; z hlediska zásob, dostupnosti, emisí, možnosti jeho využití v současnosti i v budoucnosti.
Tabulka pro hodnocení zdrojů energií: Celý svět Energie uhlí ropa atom zemní plyn voda vítr slunce biomasa geotermální oceán, moře
38
Zásoby
Dostupnost
Emise
Využití v současnosti
Využití v budoucnosti
Hodnocení
Pořadí
Vyber tu správnou energii
Alternativní zdroje energie
Tabulka pro hodnocení zdrojů energií: Česká republika Energie
Zásoby
Dostupnost
Emise
Využití v současnosti
Využití v budoucnosti
Hodnocení
Pořadí
uhlí ropa atom zemní plyn voda vítr slunce biomasa geotermální oceán, moře
Stupně hodnocení je následující:
Tabulky jsou dvě; jedna pro svět a druhá pro Českou republiku.
1 bod
Za to, že zdroj má malé zásoby nebo za špatnou dostupnost nebo emise, poškozující životní prostředí ve velké míře nebo jeho využití není v současné době možné nebo jeho využití v budoucnosti není možné.
Po skončení prezentace všech zdrojů energie provede pedagog závěrečné vyhodnocení a sestaví pořadí energií, které nejméně škodí životnímu prostředí, zdroje energie je na dostatek dalších let a jsou schopné pokrýt současnou i budoucí potřebu energie lidstva.
2 body Za to, že zdroj má přiměřené zásoby nebo za přiměřenou dostupnost nebo emise, poškozují životní prostředí malou měrou nebo jeho využití je v současné době možné, ale omezeně nebo jeho využití v budoucnosti je možné, ale je potřeba ještě rozvoj technický a ekonomický.
Bude společně vybrána ta správná energie s tím, že si současně uvědomí, jaké jsou možnosti té nejsprávnější energie v současnosti a co je potřeba pro využití té nejsprávnější energie udělat.
3 body Za to, že zdroj má neomezené zásoby nebo za vynikající dostupnost nebo emise, které nepoškozují životní prostředí vůbec nebo jeho využití je v současné době možné bez omezení nebo jeho využití v budoucnosti je možné bez omezení.
Pro vylosování svého zdroje může pedagog pro oživení zvolit šifrování, které žáci rozšifrují pomocí svého mobilního telefonu.
Body v každém sloupci pedagog sečte a dle celkové výše bodů sestaví pořadí zdrojů energie od nejlepšího (nejvíce bodů) až po nejhorší (nejméně bodů). V závěrečné diskusi pedagoga se žáky pak bude provedeno shrnutí, zřejmě ve smyslu, že svět ještě není připraven technicky a ekonomicky na zcela nové zdroje energie ani pokrytí spotřeby energie lidstva pouze obnovitelnými zdroji a že je nutné využívat i neobnovitelné zdroje v přiměřené míře, efektivně a co nejvíce s ohledem na životní prostředí => bude sestaven tzv. energetický mix.
Doporučení
Každý si pak vylosuje šifrovanou zprávu např. následujícího znění (rozstříhejte pro jednotlivé skupiny): 7 777 444 5 3 8 33 / 7777 444 / 55 / 555 33 55 8 666 777 222 33 / 7 777 666 / 666 22 2 555 55 88 / 222 444 7777 555 666 / 1 7 777 444 5 3 8 33 / 7777 444 / 55 / 555 33 55 8 666 777 222 33 / 7 777 666 / 666 22 2 555 55 88 / 222 444 7777 555 666 / 2 7 777 444 5 3 8 33 / 7777 444 / 55 / 555 33 55 8 666 777 222 33 / 7 777 666 / 666 22 2 555 55 88 / 222 444 7777 555 666 / 3 7 777 444 5 3 8 33 / 7777 444 / 55 / 555 33 55 8 666 777 222 33 / 7 777 666 / 666 22 2 555 55 88 / 222 444 7777 555 666 / 4
39
Alternativní zdroje energie
Vyber tu správnou energii
Řešení šifer: Šifra je postavená na klávesnici mobilního telefonu. Uvedená čísla jsou čísla kláves na klávesnici telefonu, počet čísel odpovídá pozici písmene (například 7 = sedmá klávesa, sedmička je uvedena pouze jednou, správné písmeno je tedy na první pozici této sedmé klávesy – tedy P. Řešení: PRIJDTE SI K LEKTORCE PRO OBALKU CISLO ... IV. část: Zapojte se do akce “Hodina Země“ Hodina Země je každoroční mezinárodní akce, která se pořádá poslední sobotu v březnu, při které domácnosti a podniky vypnou své osvětlení a elektrické spotřebiče po dobu jedné hodiny. Symbolickým zhasnutím světel na jednu hodinu se připomíná nutnost omezování spotřeby energie vzhledem k jejím dopadům na klima Země. Vůbec poprvé se tato akce konala v roce 2007 v Austrálii a o rok později již měla celosvětovou účast. V roce 2013 proběhla Hodina Země 23. března od 20:30 do 21:30 hod.
Logo Hodiny Země
V následujícím odkaze si prohlédněte, které světové metropole a památky se připojily k Hodině Země v roce 2013:
Ze 162 měst, které se připojily k Hodině země v roce 2013, je možné vyzdvihnout např. Prahu (kde potemněla např. Staroměstská radnice i Karlův most). Většina obcí v Hodině Země vypnula veřejné osvětlení či nasvícení dominant města.
http://zpravy.idnes.cz/foto.aspx?r=&c=A130323_212027_ zahranicni_ert&foto=ERT4a0b78_1.jpg
Připojit se symbolicky může každý tím, že na onu hodinu zhasne světlo.
Místa v ČR, která se k akci Hodina Země připojila v roce 2013
40
Vyber tu správnou energii
Alternativní zdroje energie
Doporučení
Doporučení
Vysvětlete žákům smysl Hodiny Země a motivujte je k zapojení do akce s tím, že následující hodinu po uplynutí akce bude každý žák vyprávět, zda a jak se připojil.
Diskutujete s žáky o možnosti blackoutu, seznamte je s jeho příčinami a představte si důsledky blackoutu v běžném životě => důsledky pro průmysl, dopravu, chod nemocnic, obchodování atd.
V. část: Blackout Zdroje Jako blackout je popisován stav, který představuje poruchu elektrické rozvodné sítě spojenou s přerušením zásobování rozsáhlých území elektřinou (od slova black = černý, při blackoutu – výpadku elektrické energie – je tma/černo). Hlavními příčinami bývají obvykle přetížení v síti způsobené vysokou spotřebou elektřiny, nestabilita v dodávkách elektřiny z vodních, větrných či slunečních elektráren a v neposlední řadě též špatný technický stav sítě. Blackout je kritickou událostí. Zatímco ostatních strategických surovin mají státy zásoby, elektřinu skladovat nelze.
http://www.veronica.cz/hodinazeme/cr2013/
http://www.lenovoonline.sk/files/obrazky_clanky/ hodina_zeme.jpg
http://zpravy.idnes.cz/hodina-zeme-c8y-/archiv. aspx?klic=481456
http://fyzmatik.pise.cz/198-co-je-to-blackout.html
Metodiky pro pedagogy: TÉMA ENERGIE z projektu „HRAJ O ZEMI“, vytvářený obecně prospěšnou společností Respekt institut, http://hrajozemi.cz/
Metodika tvorby vyučovacích hodin z projektu Tři kroky k aktivnímu vyučování, Sdružení TEREZA.
Blackout postihl např. severovýchod USA v srpnu 2003 či Evropu od Německa po Španělsko v listopadu 2006. V ČR je několik energetických zařízení, které pomáhají předcházet případnému blackoutu stabilizací přenosu elektřiny v sítích. Jedním z nich je i paroplynová elektrárna ve Vřesové. Více o příčinách blackoutu se může dočíst např. v odkaze:
http://fyzmatik.pise.cz/198-co-je-to-blackout.html
41
Alternativní zdroje energie
Poznámky
42
Poznámky
Poznámky
Alternativní zdroje energie
43
Alternativní zdroje energie
44
Poznámky
Soubor metodických listů pro pedagogické pracovníky
Zhotovitel: IMPOWER ENERGY, s.r.o. Sadová 15 434 01 Most IČ: 25489399
Realizátor: Seductus, s.r.o. Vladimíra Majakovského 2092/7 434 01 Most IČ: 25489411