Альтернативные источники энергии для детей: VI Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся Старт в науке

Содержание

Источники энергии — научно-популярное для детей и не только — LiveJournal

Сегодня мы даже вряд ли можем себе представить, насколько сильно мы зависим от электричества, к которому подключены наши дома, улицы и города. А ведь буквально 100 лет назад электрификация страны только начала зарождаться и далеко не все даже знали про него. Но мы редко задумываемся над тем, откуда оно берется. В целом, люди понимают, что есть нефть, газ, атомные электростанции и гидро-электростанции, но как это все превращается в бегущие электроны в наших розетках остается черным ящиком. Вот я решила ответить для себя на несколько подобных вопросов и параллельно написать пост, посвященный источникам энергии.

Один из самых популярных источников – полезные ископаемые: нефть, уголь, газ. Получение непосредственно энергии из них происходит на теплоэлектростанциях (ТЭЦ) и конденсационных электростанциях (КЭС), главное различие между ними в том, что у первых еще отводится пар для отопления городских построек. Принцип их устройства достаточно прост: топливо сгорает и нагревает воду, которая превращаясь в пар. Пар, в свою очередь раскручивает турбину, превращая тепловую энергию в механическую. Далее в дело вступает генератор – сердце всей электростанции, он производит преобразование механической энергии в электрическую. Генератор состоит из двух частей: ротора и статора, турбина раскручивает ротор с магнитами, создавая вращающееся магнитное поле, под действием которого в неподвижном статоре возникает электрический ток, который по проводам поступает к нам в розетки. Недостатки этого источника всем хорошо известны: загрязнение окружающей среды и выделение парниковых газов.

Другой источник – энергия падающего потока воды – был известен еще несколько столетий назад. В Европе жернова мельниц раскручивались именно с помощью речной воды. Для этого реку перегораживали плотиной и оставляли небольшое отверстие, создавая водопад. Под струю воды ставили большое колесо с ковшами по краю и вода, падая с высоты, раскручивала это колесо. Далее, с помощью шестеренок, вращение передавалось на мельничные жернова. Подобные сооружения использовались в кузницах для работы больших молотов, а так же для изготовления бумаги и дубления кожи.

По такому же принципу строятся и современные гидроэлектростанции, но, конечно, в больших масштабах. Строят огромную платину, где потоки воды вращают гидротурбины, а они в свою очередь передают вращение на ротор генератора (также как и на ТЭС), где собственно и производится электричество. Этот источник энергии выглядит более экологичным и дружелюбным для нашей планеты, но это только на первый взгляд: для построения платины полностью меняют русло реки, затапливая огромные поля и иссушая долины и леса. Из-за строительства ГЭС под угрозой оказываются целые экосистемы. А еще рыбы, которые исконно использовали эти реки как среду обитания, тоже не сильно радуются этому чистому источнику энергии. Конечно, сам процесс выработки энергии значительно чище, но строительство может нанести значительный урон природе.

Аналогом гидроэлектростанции являются станции использующие силу приливов и отливов, они считаются еще более экологичными, так как не требуют значительного изменения близлежащих территорий, но имеют один существенный недостаток: активно работают они только 2 раза в сутки непосредственно во время приливов и отливов, поэтому обычно используются в дополнение к остальным источникам энергии.

Завершают тройку традиционных источников энергии атомные электростанции (АЭС). Они по устройству напоминают ТЭС: за счет тепловой энергии воду переводят в пар, который раскручивает паровую турбину и дальше как по нотам. Основное и самое важно отличие &

Дети и альтернативная энергия

Как объяснить детям, что игрушки могут двигаться без батареек? Я пробовал растолковать это своему шестилетнему внуку и не смог. Пытался исходя из своих познаний, разъяснить, что в качестве источника электрического тока можно использовать солнечные элементы. Не просто и не сразу, поэтому и появилась тема этой статьи – дети и альтернативная энергия.

Задумываемся ли мы взрослые, зачем нужны детям игрушки? Ответ казалось бы, прост — ведь это же дети, у них должны быть игрушки. Если ребенок занят игрушками, то взрослые могут тоже заняться, чем-либо полезным. По моему мнению, никакие самые роскошные, дорогие игрушки не заменят нашего живого, общения с ребенком. Но, игрушки есть, их великое множество и среди них, согласно тематике моего сайта я выделил те, в которых используются элементы питания – батарейки.

Скажу откровенно, единожды купив игрушку с батарейками, вы попадаете в зависимость продавцов по постоянному их пополнению. Ибо ребенок, четко усвоив функцию действия игрушки с элементом питания, утрачивает всякий интерес без батареек, отсутствует динамика. Чем больше игрушек с элементами питания, тем больше нужно батареек.

Взглянув на обычную пальчиковую батарейку, вы практически всегда увидите на ней знак, не выбрасывать в урну! Это означает: «Не выбрасывать, необходимо сдать в спецпункт утилизации». И этот знак на батарейке стоит неспроста.

Подсчитано, что одна пальчиковая батарейка, беспечно выброшенная в мусорное ведро, может загрязнить тяжёлыми металлами около 20 квадратных метров земли, а в лесной зоне это территория обитания двух деревьев, двух кротов, одного ёжика и нескольких тысяч дождевых червей!

В батарейках содержится множество различных металлов – ртуть, никель, кадмий, свинец, литий, марганец и цинк, которые имеют свойство накапливаться в живых организмах, в том числе и в организме человека, и наносить существенный вред здоровью.

Россияне открыли в интернете специальный сайт – сдай батарейку.

Для чего я накручиваю страхи? Наверно большинству читателей известно, что элементы питания, батарейки и аккумуляторы вредны. Но я точно знаю, никто не сдает эти элементы на утилизацию. И только сегодня начинают появляться пункты в столице областных центрах Украины по их приему и утилизации. Кстати, я обнаружил такой приемный пункт (настенный фанерный ящик)уже в настоящее время у консьержа многоэтажных домов в Киеве.

Негативные воздействия на природу нашей планеты из-за роста потребления энергии становятся все более явными. Остановить этот процесс пока мы не очень хотим. А ведь Земле нужно давать время на пополнение запасов недр и улучшение состояния экологии. Главным направлением для улучшения состояние земной атмосферы и ее недр является увеличение использования альтернативных экологических источников энергии.

Однако, используем их слишком мало, а на бытовом уровне единичное использование. Сотни людей слышали о них, но не понимают, как это вообще работает и для чего они нужны. Что уж тут говорить о передаче этой информации детям и их восприятии.

И здесь на выручку пришли ученые и психологи, зная, что ребенок гораздо лучше развивается и познает мир при помощи игр и игрушек, создали игрушки с использованием альтернативных источников энергии. Может кто-то из читателей добывал панели солнечной батареи из вышедших со строя калькуляторов, и пытался смастерить подобие игрушки. Эти первые шаги имеют сейчас большое продолжение.

Привожу яркие примеры существования на рынке игр и игрушек для детей, которые для движения используют альтернативную энергию.

1.Четыре года назад на рынке Украины появился игровой набор Power House (электростанция), которым могут воспользоваться все от 7 лет до преклонного возраста. К набору дается 64 страничная книга с картинками, на которых доступно и понятно изложена суть игры: нужно построить сам домик, у которого на крыше находятся настоящие мини — солнечные панели, и экспериментировать с другими моделями, находящиеся в наборе. С помощью игры можно узнать энергосберегающие строительные материалы и экологический дизайн, провести эксперименты с нагревом, охлаждением, теплопроводностью, конвекцией и изоляцией (и понять, наконец, что это такое).

2.Родителям нравится проводить с детьми время в детских городках, созданных повсеместно в наших микрорайонах.

Значительно дальше пошли южнокорейские инженеры, которые создали детский городок Natural Energy Park. Этот комплекс самый что ни на есть обычный детский городок с множеством развлечений для подрастающего поколения. Здесь расположены лестницы, канаты, горки, качели и много всего другого, что бывает на миллионах других детских площадках. Но все эти элементы одновременно представлять собой и генераторы электроэнергии.

К примеру, качели, а также все прочие движущиеся и крутящиеся части будут подключены к динамо-машинам, вырабатывающим электричество. На крыше этого детского городка располагаются солнечные батареи и ветряные турбины. Авторы, создатели детского городка считают, современные дети уже с самого раннего возраста должны приучаться к тому, что электроэнергия не берется из ниоткуда, а, значит, ее нельзя использовать без всяческих ограничений. Взрослые уже с малых лет должны привлекать внимание детей к познаниям в сфере альтернативных источников энергии.

3.На российском рынке появился конструктор Знаток «Альтернативные источники энергии», который является увлекательным и полезным подарком для ребенка, дает множество новых знаний. Конструктор позволяет собрать 130 проектов. Собирая конструктор, дети учатся понимать принципы технологий, которые дают возможность сохранять ресурсы. Игрушка предлагает знакомство с энергией воды, ветра, солнца, и механической энергией. И что важно, малыш может самостоятельно собрать схемы без риска.

4.Новый игровой набор гоночных автомобилей на радиоуправлении Renewable Energy Racers Set (Возобновляемая энергия) учит

детей развивать понимание того, как работает энергетика будущего. Игрушечные автомобили получают энергию на своей зарядной станции от небольшой солнечной батареи, миниатюрного ветряка и модели водородной установки. Каждая заправочная станция, всего их три, подключена к одному из источников альтернативной энергии, таким образом, ребенок может оценить возможности, преимущества и недостатки каждого из них, и устроить соревнования между представителями различных отраслей возобновляемой энергетики.

Для этого каждый игрушечный автомобиль оснащен пультом дистанционного управления, который обеспечивает движение во всех четырех направлениях: вперед-назад и влево-вправо. Солнечная батарея заряжает аккумулятор миниатюрного электромобиля за 10-30 минут, в зависимости от интенсивности освещения. Аккумуляторная батарея игрушки обеспечивает пробег в течение 20 минут до полного разряда. Ветряная турбина обеспечивает полный заряд за 10-30 минут, в зависимости от скорости ветра и 20 минут пробега.

Автомобиль на водородном топливном элементе заряжается быстрее всех – в течение 5-ти минут, но и полного заряда хватает лишь на 3 минуты движения. Набор гоночных автомобильчиков на альтернативных источниках энергии учит детей видеть сильные и слабые стороны различных технологий, дает возможность экспериментировать. В игровой набор также входит подробный справочник, которые объясняет принципы устройства и работы каждого электрогенератора «зеленой» энергии.

5.Эко дом, комплект, работающий на солнечных батареях, что повышает заинтересованность детей в изучении альтернативных источников энергии. Набор учит детей, как можно получить энергию от солнца, солнечная панель используется для питания светодиодов сигнального дисплея, звуков двери, а также для ветряной мельницы.

6. Все дети полны энергии и их родители должны что-то делать с ней, поэтому и придумали эту игрушку, которая не нуждается в батарейках. В этом примере рассмотрена коллекция очаровательных кинетически-заряженных игрушек — супергероев.

Играя с этими игрушками, дети узнают о возобновляемых источниках энергии. Энергия, вырабатывающаяся во время движения, позволяет игрушке «говорить», светиться и, даже свистеть. Кроме того, обучая детей использованию возобновляемых источников энергии, такие игрушки мотивируют их выходить на улицу и играть на открытом воздухе.

7.В следующем примере рассмотрена модель солнечного трактора. Набор предназначен для изучения таких понятий, как солнечная энергия, цепная передача и передаточное отношение. В результате взаимоотношения шестерен солнечная энергия превращается в двигательное усилие. Солнечная панель, присоединенная к мотору, позволяет создать единый модуль, крепкий, долговечный и эффективный.

В статье мы открыли тайну вреда, которую приносят выброшенные в мусорное ведро батарейки и пользу которую приносит

детям альтернативная энергия в детских городках, играх и игрушках. Не стоит бояться, что ваш сын или дочка не справятся с такими сложными элементами и схемами, приведенными в примерах. На самом деле все схемы невероятно просты, и освоить их способен даже малыш тем более они не предполагают никаких рискованных действий. Познавательность и упорство детей настолько велики, что взрослые иногда этого не понимают. Давайте же начнем этот процесс вовлечения детей в игры с познанием будущего альтернативной энергии.

Если вам понравился материал — поделитесь с друзьями, кликнув на одну из кнопок!

Методическая разработка внеклассного мероприятия на тему «Альтернативные источники энергии»

Тема внеклассного мероприятия: «Альтернативные источники энергии. За и против» (Сюжетно – ролевая игра).

Целевая аудитория: 7 класс.

Автор разработки: учитель биологии и химии МБОУ СОШ с. Буюклы Червонная Василина Владимировна.

Сформировать представление об альтернативных источниках энергии, о проблемах, связанных с использованием традиционных и альтернативных источников энергии.

Задачи мероприятия

Познакомить учащихся с понятиями альтернативные источники энергии и традиционные источники энергии, с различными видами альтернативных источников и степенью их освоенности, проблемами, связанными с их использованием.

Стимулировать осознание необходимости беречь электроэнергию, стремиться к рациональному природопользованию.

Продолжить экологическое воспитание и образование, внедрение экологического мышления среди школьников.

Привить стремление к волонтёрской просветительской деятельности учащихся.

Тип, вид мероприятия

Урок – инсценировка (сюжетно-ролевая игра) с использованием эвристических методов (игры).

Планируемые
результаты
(предметные)

Научатся называть альтернативные источники энергии, будут иметь представление о степени освоенности их человеком, называть причины за и против использования альтернативных источников энергии.

Личностные
результаты

Повысится ответственность за будущее нашей планеты, осознают необходимость бережного отношения к природе, экономии электроэнергии, продолжится формирование экологической культуры школьников.

Универсальные учебные действия (метапредметные)

Коммуникативные УУД: продолжат развитие умения работать в команде, опыт публичного выступления, научатся объяснять, доносить до слушателя свою точку зрения на использование традиционных и альтернативных источников энергии.

Регулятивные УУД: научатся планировать свою деятельность, корректировать её для достижения желаемого эффекта от сценической постановки, анализировать свои учебные результаты, полученные в процессе мероприятия.

Познавательные УУД: узнают определения основных понятий мероприятия: альтернативные и традиционные источники энергии, узнают за и против их использования, узнают основы рационального природопользования и способы экономии электроэнергии.

Формы и методы обучения

Интерактивный, инсценировка, с использованием эвристических методов.

Понятия и термины

Альтернативные и традиционные источники энергии.

Образовательные ресурсы

Источники дополнительной информации, слайды, иллюстрации, интеллектуальные задачи.

Технологическая карта мероприятия:

Этап мероприятия,

цель

Методический прием

Деятельность учителя

Деятельность учащихся

Текущий
контроль

Осуществляемые
действия

Формируемые
умения

Подготовительный этап (до мероприятия)

Приготовить декорации к инсценировке для доски, костюмы для главных героев сценки (плащи, юбка, нагрудные знаки, крылья ангела, дверь, открывающееся окно), для конкурсов «шкатулку знаний», цветные карточки, лампочки двухсторонние цветные, «книгу обещаний бережливого человека», бумажный индикатор заряженности батарейки. Оформить доску декорациями для первой сцены.

Организационный момент (0,5 мин.)

Вводная беседа.

Приветствие учителя:

— Здравствуйте, ребята! Я рада приветствовать вас на внеклассном мероприятии.

I. Этап актуализации и мотивации к изучению нового материала Формулирование темы и целей урока. (5 мин.)

Проверка опорных знаний учащихся, необходимых для изучения нового материала

Подведение детей к формулированию темы и постановке задач мероприятия.

Вводная беседа

Постановка проблемного вопроса.

— Вы подготовились к сценической постановке, а на столах у вас есть информация, картинки и некоторые другие материалы к мероприятию (ПРИЛОЖЕНИЕ 1). А ещё я вам скажу, что ежегодно 22 декабря мы отмечаем день энергетика. Так какой же проблеме мы посвятим наше сегодняшнее мероприятие?

— А значит, какая у нас цель?

— Чтобы вы хотели сегодня узнать?

И вот, ребята, заканчивается год экологии, скоро наступит год волонтёрства в России. Что это такое?

-Начнём упражняться в волонтёрской просветительской деятельности уже сейчас. К нам сейчас придут маленькие гости, которые с удовольствием вас послушают, а вы постарайтесь донести до них главную мысль этого мероприятия.

Но, ребята, это сложная задача, а вам пока ещё не хватает знаний для того, чтобы другим рассказать о проблемах энергетики. Но, к счастью, у меня есть волшебная «Шкатулка знаний» (ПРИЛОЖЕНИЕ 2). Давайте ей сейчас воспользуемся!

Слушают учителя, анализируют информацию, называют тему мероприятия: «Альтернативные источники энергии» или «Проблемы энергетики».

Учащиеся формулируют цель: Изучить альтернативные источники энергии.

Учащиеся называют задачи урока: узнать, какие бывают альтернативные источники энергии; что такое традиционные источники энергии; какие проблем в энергетике существуют; все за и против использования

альтернативных источников энергии.

Учащиеся называют основные положения волонтёрства.

Слушают учителя.

Наблюдение.

Анализирование информации, предугадывание дальнейших действий, формулирование вывода.

Умение определять цель своей работы, планировать свою деятельность, исходя из поставленных задач мероприятия

Устная оценка и корректировка деятельности учащихся учителем

II. Усвоение новых знаний и способов действий. (31 мин.)

Обеспечение восприятия, осмысления
и первичного запоминания знаний, выявления учащимися новых знаний.

Развитие умения находить ответы на проблемные вопросы.

Подведение детей к самостоятельному выводу способа действий с информацией.

Эвристический метод

Театральная постановка.

Физкультминутка.

— Учитель выдаёт коробочку ведущему игры, учащиеся вытягивают карточки с названиями, учитель раскрывает темы в карточках, сопровождает свой рассказ демонстрацией фотографий на интерактивную доску. Всего 5 карточек (ПРИЛОЖЕНИЕ 2):

Ветряные электростанции.

Солнечные электростанции.

Геотермальные электростанции.

Приливные электростанции.

Атомные электростанции.

Учитель говорит об плюсах и минусах использования традиционных и альтернативных источников энергии (ПРИЛОЖЕНИЕ 2).

А теперь перед выступлением зарядим наши батарейки знаниями энергетики родной области. Для этого ответьте на три тестовых вопроса (ПРИЛОЖЕНИЕ 3):

1. Сахалинская ГРЭС-1 работает на:

нефти
угле
газе

2. Сахалинская ГРЭС-2 находится в:

Охинском районе
Долинском районе
Томаринском районе

3. Электростанции, работающие на альтернативных источниках энергии в пределах Сахалинской области, это:

Менделеевская геотермальная электростанция
Белоярская атомная электростанция
Приливная электростанция в Кислой Губе.

— Молодцы, ребята! Хорошо справились, думаю, что вы готовы. Прошу выйти к доске актёров. И поприветствуем наших маленьких гостей!

Уважаемые гости нашего мероприятия! Вы изучили наше послание (ПРИЛОЖЕНИЕ 6)? Сейчас учащиеся 7 класса покажут вам сценку, посвящённую источникам энергии.

Далее учитель помогает менять декорации при смене сцены в инсценировке.

Инсценировка заканчивается. Ребята проходят на места.

— Молодцы, ребята. Что бы вы хотели сказать или пожелать своим подопечным? (вопрос всем учащимся 7 класса)

Но, я вижу, что вы немного устали. Давайте немножко зарядимся альтернативными источниками энергии. Встаём!

— Потянули руки к солнцу, поймали солнечную энергию и забрали её себе.

— Поймали энергию волны и забрали себе.

— Энергия ветра тоже теперь наша.

— Молодцы, ребята. Ну как, зарядились?

Ведущий ученик подходит к учащимся, даёт возможность пятерым ученикам вытянуть карточки.

Воспринимают информацию, сообщаемую учителем.

Слушают учителя.

Отвечают на вопросы теста учителя.

Учащиеся-актёры первой сцены выходят к доске.

Входят учащиеся младших классов, усаживаются на места.

Учащиеся 7 класса показывают инсценировку учащимся младших классов (ПРИЛОЖЕНИЕ 4).

Учащиеся 7 класса говорят подопечным о том, что стоит беречь энергию, экономить электричество.

Все учащиеся встают.

Учащиеся подтягиваются на носочках, тянут руки вверх, опускают их и приседают. Повторяют два раза.

Делают волновые движения руками вправо и влево два раза.

Делают движения руками назад и вперёд, изображая ветер.

Учащиеся садятся на места.

Умение анализировать информацию,

Умение слушать, наблюдение. Систематизируют полученную информацию.

Устанавливание причинно-следственных связей

Развитие логического мышления, учатся применять знания при решении практических заданий.

Умение работать с различными источниками информации в малых группах. Систематизация полученной информации.

Установление причинно-следственных связей

Развитие логического мышления, учатся применять полученные знания при решении практических заданий.

Чередование умственной активности и физической активности.

Умение излагать свою точку зрения.

Систематизация полученную информацию.

Формирование ответственности за своё физическое здоровье.

Устная оценка деятельности учащихся.

Взаимоконтроль и самоконтроль.

III. Первичное закрепление изученного материала. (2 мин.)

Освоение способа действий с полученными знаниями
в практической деятельности

Игра

— Готовы поиграть? А игра наша называется «Как долго будет гореть свет, если …» Ведущий будет называть различные ситуации, начиная словами «как долго будет гореть свет, если…», а вы будете поднимать вот эти лампочки (ПРИЛОЖЕНИЕ 5). Если ситуация не навредит нашей планете и предлагает экологическое и экономичное решение проблемы, то тогда разворачивайте лампочки к доске жёлтой стороной, а если навредит или приводит к пустой растрате энергии, то тогда чёрной стороной.

Учитель контролирует ход игры.

Анализируют информацию.

Ведущий учащийся 7 класса начинает читать ситуации, остальные учащиеся поднимают лампочки.

Развитие логического мышления, учатся применять полученные знания при решении практических заданий.

Систематизация знаний, обобщение, анализ информации.

Взаимоконтроль и самоконтроль.

Устная оценка учителя деятельности учащихся

IV. Этап рефлексии (3 мин.) Формирование умения воспринимать и отделять свою деятельность при решении проблемы, анализировать её и корректировать, осознание себя в большом мире и в проблемной ситуации.

Фронтальная работа

— Ребята, я надеюсь, что каждый из вас теперь готов стать бережливым человеком. Предлагаю вам сейчас дать обещание бережливого энергопользователя. Оно должно быть от души. Начинаем, я буду первой: «Я обещаю, выключать все электроприборы, уходя с работы» (ПРИЛОЖЕНИЕ 7).

(Учащиеся подхватывают и продолжают).

Учащиеся дают обещание бережливого человека, анализируя всю полученную на уроке информацию.

Оценивание своей деятельности.

Самоконтроль

V. Подведение итогов. (4 мин.)

Выявление качества и уровня овладения знаниями, их коррекция

Закрепляющая беседа

— Ребята, Так о чём вы сегодня узнали? Так всё-таки, у альтернативных источников, по вашему мнению, есть будущее? Будет человек их использовать и внедрять? Или мы обречены?

Ребята, вы очень хорошо сегодня поработали. Спасибо за мероприятие! Надеюсь вам тоже, как и мне, было интересно. До свидания!

Учащиеся формулируют вывод, отвечая на поставленный вопрос.

Формулирование выводов на основе наблюдений. Высказывание своего мнения и позиции.

Устная оценка учителем деятельности учащихся.

Место мероприятия в системе работы с классом.

Данное мероприятие было запланировано в воспитательном плане на 2017-2018 учебный год мною для учащихся 7 класса. Чтобы данная тема была актуальной, приурочила мероприятие к дню энергетика. Энергетические проблемы уже завтра могут коснуться каждого из нас, поэтому об этом необходимо задуматься сегодня. Рассмотрение данной темы было предложено для формирования экологического сознания, роста экологического образования учащихся в рамках экологического воспитания. Так как основное направление, но не единственное, которое мною было выбрано для работы с 7 классом, это развитие личности с учётом развития и прогрессирования общества, внедрением информационных технологий, ростом экологических проблем, мировой политики и прочих глобальных изменений третьего тысячелетия, то, я считаю, что данный план мероприятия как нельзя лучше подходит для выполнения поставленных целей воспитания в этом году.

Сценарий мероприятия был разработан с учётом наступающих новогодних праздников, к которому он по времени близок, а также с учётом современных тенденций, помогает взглянуть в будущее, учит прогнозировать события на нашей планете при сохранении данного поведения. Также учащимся предлагаются вопросы, которые помогут им расширить знания о своей родной области.

Учитывая тот факт, что заканчивается год Экологии и скоро наступит год волонтёрской активности в России, я посчитала нелишним познакомить на одном из заключительных воспитательных занятий учащихся с просветительской волонтёрской деятельностью. Надеюсь, что это поможет стимулировать интерес учащихся к подобным действиям, стимулирует познавательную активность и сформирует активную жизненную позицию. Вопросы повышенной сложности, соответствующие уровню развития учащихся 7 класса, я поставила в плане мероприятия в начале, до появления учащихся младших классов. Осуществляя принцип преемственности, последующая часть мероприятия подходит по уровню развития всем представленным возрастным группам и предполагает свободный выбор решения с учётом уровня экологического образования.

Инсценировка поможет развить умение работать в команде, сплотить классный коллектив, будет способствовать духовно-нравственному развитию и поможет эстетическому воспитанию человека.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Иллюстрация ветряных установок и солнечных батарей как альтернативных источников энергии.

Приливная электростанция

Брюс — крупнейшая действующая атомная электростанция в мире в Канаде.

Геотермальная электростанция на Курильских островах.

Источник фотографий: интернет.

Источники энергии, используемые человеком

Способ использования

Энергия, используемая человеком

Первоначальный природный источник

Солнечные электростанции

Электромагнитное излучение Солнца

Солнечный ядерный синтез

Ветряные электростанции

Кинетическая энергия ветра

Солнечный ядерный синтез,

Движения Земли и Луны

Традиционные ГЭС

Малые ГЭС

Движение воды в реках

Солнечный ядерный синтез

Приливные электростанции

Движение воды в океанах и морях

Движения Земли и Луны

Волновые электростанции

Энергия волн морей и океанов

Солнечный ядерный синтез,

Движения Земли и Луны

Геотермальные станции

Тепловая энергия горячих источников планеты

Внутренняя энергия Земли

Сжигание ископаемого топлива

Химическая энергия ископаемого топлива

Солнечный ядерный синтез в прошлом.

Сжигание возобновляемого топлива

традиционное

нетрадиционное

Химическая энергия возобновляемого топлива

Солнечный ядерный синтез

Атомные электростанции

Тепло, выделяемое при ядерном распаде

Ядерный распад

Примечания

Зелёным шрифтом обозначены нетрадиционные способы использования энергии.
Зелёным цветом залиты возобновляемые источники энергии.

Источник: https://ru.wikipedia.org/wiki.

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Шкатулка знаний (разноцветные карточки с темами):

Ветряные электростанции

Энергию ветра относят к возобновляемым видам энергии, так как она является следствием активности Солнца. Ветроэнергетика является бурно развивающейся отраслью. В отличие от ископаемого топлива, энергия ветра практически неисчерпаема, повсеместно доступна и более экологична.

Однако, сооружение ветряных электростанций сопряжено с некоторыми трудностями технического и экономического характера, замедляющими распространение ветроэнергетики. В частности, непостоянство ветровых потоков не создаёт проблем при небольшой пропорции ветроэнергетики в общем производстве электроэнергии, однако при росте этой пропорции, возрастают также и проблемы надёжности производства электроэнергии

Ветряная электростанция Thanet – ветровая станция в 11 км от побережья округа Танет (Thanet) в графстве Кент в Англии. Это самая большая ветряная электростанция, находящаяся в открытом море. Ее мощность достигает 300 МВт, а стоимость – 1,2 – 1,4 миллиарда долларов.

Источник: https://ru.wikipedia.org/wiki/ Ветровая энергетика.

Солнечные электростанции.

Достоинства солнечных электростанций. (Достоинства СЭС)

Общедоступность и неисчерпаемость источника.
Теоретически, полная безопасность для окружающей среды, хотя существует вероятность того, что повсеместное внедрение солнечной энергетики может изменить альбедо (характеристику отражательной (рассеивающей) способности) земной поверхности и привести к изменению климата (однако при современном уровне потребления энергии это крайне маловероятно).

Недостатки солнечных электростанций. (Недостатки СЭС)

Зависимость от погоды и времени суток.
Как следствие необходимость аккумуляции энергии.
При промышленном производстве — необходимость дублирования солнечных ЭС маневренными ЭС сопоставимой мощности.
Высокая стоимость конструкции, связанная с применением редких элементов (к примеру, индий и теллур).
Необходимость периодической очистки отражающей поверхности от пыли.
Нагрев атмосферы над электростанцией.

СТЭС Айвонпа — крупная солнечно-топливная электростанция (или солнечно-термодинамическая электростанция) (СТЭС) башенного типа, расположенная в штате Калифорния, США, с установленной мощностью 390 МВт. Строительство началось в ноябре 2011 года; электростанция поставляет электричество потребителям с февраля 2014 года.

Источник: http://www.gigavat.com/ses_dostoinstva.php, Википедия.

Геотермальные электростанции.

Электростанции такого плана, как правило, возводятся в вулканических районах той или иной страны. При соприкосновении лавы вулканов с водными ресурсами происходит интенсивный нагрев воды, в результате чего в местах разлома тектонических плит, где земная кора наиболее тонка, горячая вода вырывается на поверхность земли в виде гейзеров, образуя горячие геотермальные озера или подводные течения.

К сожалению, такие геотермальные источники распределены по поверхности земного шара неравномерно. Так на сегодняшний день они обнаружены и используются почти в 60-и странах, в основном, в районе Тихоокеанского вулканического кольца, а также в районе Дальнего Востока России.

Менделе́евская ГеоТЭС

Геотермальная электростанция на острове Кунашир близ вулкана Менделеева. Мощность станции — 3,6 МВт.

Источник: интернет.

Приливные электростанции.

Прили́вная электроста́нция (ПЭС) — особый вид гидроэлектростанции, использующий энергию приливов, а фактически кинетическую энергию вращения Земли. Приливные электростанции строят на берегах морей, где гравитационные силы Луны и Солнца дважды в сутки изменяют уровень воды. Колебания уровня воды у берега могут достигать 18 метров.

В России c 1968 года действует экспериментальная ПЭС в Кислой губе на побережье Баренцева моря.

Преимуществами ПЭС является экологичность и низкая себестоимость производства энергии. Недостатками — высокая стоимость строительства и изменяющаяся в течение суток мощность, из-за чего ПЭС может работать только в составе энергосистемы, располагающей достаточной мощностью электростанций других типов.

Источник: интернет.

Атомные электростанции.

Атомная энергетика в основном ассоциируется с Чернобыльской катастрофой, случившейся в 1986 году. Тогда весь мир был потрясен последствиями взрыва атомного реактора, в результате чего тысячи людей получили серьезные проблемы со здоровьем или погибли.

Плюсы: Строительство атомных электростанций остается прибыльными за счет минимальных расходов на производство энергии.

Также нельзя не отметить экологичность работы АЭС, ведь долгое время считалось, что именно атомная энергетика положит конец загрязнению окружающей среды.

Минусы: Ежедневно по вине человека или в результате действия стихии возможны аварии на АЭС, в результате чего радиоактивные отходы попадут в продукты, воду и окружающую среду, отравляя миллионы людей. Именно это считается самым главным минусом атомной энергетики на сегодняшний день. Кроме того очень остро стоит проблема утилизации радиоактивных отходов, для сооружения могильников нужны большие территории, что является большой проблемой для маленьких стран. Несмотря на то, что отходы битумируются и скрываются за толщей железа и цемента, никто не может с точностью уверить всех в том, что они будут оставаться безопасными для людей много лет. Также не стоит забывать, что утилизация радиоактивных отходов очень дорого обходится

АЭС Брюс в Канаде является самой мощной атомной станцией на территории Северной Америки, а также самой мощной действующей АЭС мира. Максимальная мощность восьми реакторов используемых на текущий момент составляет 6 232 МВт.

Касивадзаки-Карива – крупнейшая атомная станция Японии и мира, которую по праву можно назвать самой мощной. Она включает в себя семь реакторов с общей максимальной мощностью в 7 965 МВт. Но, как и многие японские АЭС она была остановлена после инцидента на Фукусима-1 и на начало 2017 года по-прежнему считается временно остановленной.

Источник: http://plusiminusi.ru/plyusy-i-minusy-atomnoj-energetiki/

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

1. Сахалинская ГРЭС-1 работает на:

нефти
угле
газе

2. Сахалинская ГРЭС-2 находится в:

Охинском районе
Долинском районе
Томаринском районе

3. Электростанции, работающие на альтернативных источниках энергии в пределах Сахалинской области, это:

Менделеевская геотермальная электростанция
Белоярская атомная электростанция
Приливная электростанция в Кислой Губе.

ПРИЛОЖЕНИЕ 4

Сюжетно-ролевая игра по теме «Альтернативные источники энергии»

(Автор: Червонная В.В.)

Ведущий:

Мы вам покажем сейчас, а не потом,

А вы устройтесь на стульях поудобней.

Пред вами словно ночь пред Рождеством,

Период праздничный, весёлый, новогодний.

Девушка:

Какие праздники, какая красота!

Я целый год ждала, а это долго!

Как хочется мне света и тепла!

Включу камин, он мне согреет ноги.

Открою окна, Новый год впущу,

И всё равно, что за окном морозы.

Чтоб не замёрзнуть, ещё камин включу.

За свет плачу, а значит мне всё можно!

Чтоб больше света было для меня,

Включу гирлянды новогодней ёлки.

Зажгу повсюду лампы Ильича

И всё, что есть – пусть света будет много!

И телевизор пусть всю ночь играет.

Мне колыбельная от него нужна.

Там Новый год пусть без меня встречают.

Ну, всё, до завтра, спать теперь пора.

Ведущий:

Глухая полночь, наша дама спит.

Открыты окна, всё горит, играет.

Наверное, её не просквозит –

В режиме «максимум» камины согревают.

В столь яркой комнате её не ослепит

Свеченье ангела, что к ней сейчас явился.

Ангел:

«Вставай, родная!» —

Ведущий:

он ей говорит.

И дверь во врėмя с ним рядом отворилась.

Девушка:

О Боже! Я, наверно, сплю!

Раз это сон, плохое не случиться.

Я за тобой в ту дверь сейчас войду.

Под Новый год такое лишь приснится!

Ведущий:

Они вошли, пред ними дальний космос,

И в этом космосе им машет человек.

Сейчас он подойдёт и что-то спросит.

Здесь двадцать пятый, по-видимому, век

Человек солнца:

Мы ждали вас, о вас есть предсказанье.

Наступит время, и погаснет свет.

Я расскажу о том, как выживали

Последние потомки прошлых лет.

Вы неразумно Землю загубили,

Качая нефть и выжимая газ,

Карьерами природу изрубили,

Хвалясь, что торф и уголь есть у вас.

И не о чём не думая, так глупо,

Вы тратили ценнейшие дары.

Теперь ты не найдёшь их даже с лупой,

Земные недра все давно мертвы.

Девушка:

Как удалось вам выжить, в чём секрет?

И можно ли мне завтра всё исправить?

Человек солнца:

Всё можно, но секрета нет.

Вы можете потомкам жизнь оставить.

Мы научились Солнца яркий свет

Улавливать огромной батареей,

Его нам хватит на много-много лет,

И вы учитесь этому скорее.

Ангел:

«Пойдём, нас ждут!»

Ведущий:

— сказал ей ангел тихо.

Она человеку солнца помахала,

Шагнула в дверь. Всё закружилось лихо.

Вновь в будущем далёком оказалась.

Но тут, наверно, больше не Земля.

Потоки лавы льются по планете.

И огненная быстрая река

Даёт энергию простому человеку.

И человек огня идёт на встречу,

Он хочет странникам о чём-то рассказать.

Человек огня:

Добро пожаловать, мы ждали этой встречи!

Планета дальняя нам стала теперь мать.

Геотермальная энергия планеты

Даёт нам жизнь, и электронов ток.

Чтоб в будущем все были мы согреты

В аккумуляторах накопим её впрок.

Нам в прошлом приходилось выживать

Мы в холоде, в страданьях погибали.

От нас сейчас вы должны узнать:

Вы нашими губителями стали.

Сжигая уголь, и сжигая газ,

Вы приближали к гибели планету.

Ведь накопился углекислый газ,

Приведший к парниковому эффекту.

И стали таять ледяные шапки,

И океан стал затоплять поля.

А люди продолжали делать ставки

На то, как выживет теперь Земля.

И людям стало тесно на планете.

Их было много, суши лишь чуть-чуть.

И уничтожили они, что есть на свете,

Прокладывая в своё будущее путь.

А наше будущее видите – мы здесь.

И нам хотелось бы домой уже вернуться.

Геотермальная энергия и там, конечно есть.

Ах, если бы могли мы обернуться!

Девушка:

Ну, хорошо, я очень постараюсь.

Я передам посланье всем на свете!

Я расскажу, как сильно ошибались,

Пусть остановятся, пока жива планета!

Человек огня:

Я буду ждать, надеяться и верить,

Что это всё с нами не случиться.

Но вы должны срочно что-то делать

Беда в ваш дом почти уже стучится.

Ангел:

«У нас ещё есть дело»

Ведущий:

— ангел молвил.

Они вошли в загадочную дверь.

Вот перед ними бушующее море.

И где же человек живёт теперь?

Он извлекает электричество из волн,

Использует приливы и отливы,

Уютный дом наполнит он теплом.

Теперь использует человек стихию.

Человек стихии:

«Явились наконец-то!»

Ведущий:

— он сказал.

Был очень грустен человек стихии.

Человек стихии:

«Я в одиночку долго выживал.

Но вот прошли те времена лихие.

Когда замолкли угольные шахты

По трубам нефть и газ не потекли,

Задумались люди о прекрасном.

Но на Земле ужиться не смогли»

Девушка:

Уже мы знаем, пророки рассказали.

Мы видели сквозь время и пространство,

Как люди Землю жадно истерзали,

Как удалось здесь вам в живых остаться?

Человек стихии:

Нам было сложно, но выход всё же есть.

Мы запустили ветровые станции.

И в море тоже энергия волн есть,

Мы на Земле, и мы пока не сдались!

Вот только одиноко нам сейчас

Ведь зря вокруг загублена природа.

Не ждите, когда наступит этот час.

Ведь всё случиться уже очень скоро.

Ангел:

«Ну, всё, мы были здесь лишь временно,

Последний раз должны мы в дверь войти.

Мы встретим человека современного,

Идущего по рациональному пути».

Ведущий:

И много мыслей было в голове,

И так хотелось ей помочь потомкам.

За дверью – современный, в суете,

Наш мир в электрическом потоке.

За дверью свою квартиру узнаёт,

Где много света, где тепло каминов

Вопрос: куда же её ангел поведёт?

И бережливый человек – не миф ли?

Но ангел, молча указав на свет,

Исчез, а мысли всё её терзают.

Девушка:

Должна искать я, где этот человек.

Себя пусть каждый в нём теперь узнает!

И я скажу, как стать нам бережливей,

И что запасы топлива не вечны.

Углю и газу есть альтернативы.

Не будем ждать с бедою этой встречи!

Погасим свет, закроем окна,

Камины тоже можно не включать.

Укроюсь одеялами, их много.

Они отлично могут согревать.

А телевизор сейчас мне ни к чему.

Я буду спать. Пусть тоже отдыхает.

Энергию потомкам сохраню.

Пусть в будущем никто не пострадает!

Игра «Как долго будет гореть лампочка, если ….?»

1. Сжигать уголь?

2. Использовать энергию ветра?

3. Уходя из дома выключать свет?

4. Использовать технологию «Умный дом»? (Свет и другие приборы будет автоматически выключаться, если человек уходит из дома).

5. Использовать в качестве топлива бензин?

6. Стараться сделать все дела днём, а ночью отдыхать?

7. Сжигать попутный газ?

8. Использовать велосипеды вместо машин?

9. Украшать весь дом внутри и снаружи гирляндами?

10. Использовать энергию волн?

11. Разжигать в лесу костры?

12. Использовать солнечные батареи?

ПРИЛОЖЕНИЕ 6

Послание учащимся младших классов.

Дорогие ребята!

Мы хотим вам рассказать об источниках энергии. Вы задумывались о том, почему в ваших домах есть свет, почему там всегда тепло и работают электроприборы, без которых мы уже не представляем свою жизнь? А почему двигаются машины, работающие на бензине? Всё дело в том, что человек научился получать тепловую энергию и электрическую за счёт сжигания полезных ископаемых. Наверное, вы уже знаете, какие это ископаемые? Всё верно, это уголь, нефть и газ. Но, сжигая их, человек получает не только тепло и электричество, но и очень много углекислого газа, который выделяется в воздух (атмосферу) и накапливается там. Благодаря этому газу. планета наша всё сильнее и сильнее нагревается, собирая и не отдавая обратно в космос солнечные лучи. «Как здорово!» — наверное, подумали вы. – «Теперь круглый год будет лето!» Но не всё так хорошо, как нам кажется. Если на Земле станет хоть немного теплее, то начнут таять ледяные шапки Антарктиды и Арктики, уровень океана повысится. А это значит, что наши с вами дома могут оказаться под водой. Погибнут многие растения, животные, да и человеку трудно будет выживать.

Но человек, желая избежать трагедии, уже давно думает над тем, что можно предпринять: экономить энергию, беречь её, или же научиться получать энергию тепла и электричество из других, безопасных источников. И он нашёл такие. Можно получать энергию из солнечного света, приливов воды в море, движения волны, ветра, использовать горячие источники вулканы. Эти источники называются альтернативными. Альтернативный означает другой.

Мы приглашаем вас на наше мероприятие, чтобы показать вам инсценировку об альтернативных источниках энергии и поговорить о том, как нужно беречь энергию, которая даётся такой дорогой ценой!

С уважением, учащиеся 7 класса.

ПРИЛОЖЕНИЕ 7

Игра «Обещание бережливого человека» (образец)

Я обещаю:

1. выключать свет, уходя из дома;

2. использовать только альтернативные источники энергии;

3. использовать только энергосберегающие лампочки;

4. утеплять окна и двери на зиму;

5. использовать только пластиковые окна;

6. включать обогреватель только в крайних случаях;

7. на ночь выключать неиспользуемые электроприборы и свет;

8. заботиться о состоянии окружающей среды;

9. утилизировать отходы только экологически безопасным способом;

10. экономить все ресурсы окружающей среды;

11. перейти к рациональному природопользованию;

12. беречь и охранять все живые организмы на нашей планете.

Окружающий мир: Альтернативные источники энергии

Конспект урока окружающего мира №23

Тема: Альтернативные источники энергии

Тип урока: УОНЗ

Цели урока: формирование познавательного интереса обучающихся к современным экологическим проблемам через их включение в активную творческую деятельность по решению проблемы поиска альтернативных источников энергии.

Планируемые результаты:

Сформированность основных понятий урока:

неисчерпаемые запасы
альтернативные источники
искусственные материалы
долговечные материалы
рациональное использование

Осознавать ограниченность запасов полезных ископаемых, необходимость их рационального использования, важность бережного отношения к ресурсам своей Родины.

Метапредметные результаты:

Личностные: Положительное отношение к процессу учения, к приобретению знаний и умений, стремление преодолевать возникающие затруднения.

Добрый день, ребята! Посмотрите друг на друга и улыбнитесь!

На части не делится солнце лучистое

И вечную землю нельзя разделить,

Но искорку счастья луча золотистого

Ты можешь, ты в силах друзьям подарить.

Настраиваются на работу

2.Актуализация знаний и фиксация индивидуального затруднения в пробном действии. Организовать и направить к цели познавательную деятельность учащихся через методический инструментарий и дополнительные источники информации.

БЛИЦ-ОПРС

-Что добывают из недр Земли?(п.и.)

-Каких, бывают полезные ископаемые?(твердые, жидкие, газообразные)

-Приведите примеры к каждой группе. (Ж.-вода, нефть, Т.-песок, глина, соль; Г.- природный газ)

-Как добывают п.и.?(с помощью карьеров, шахт, скважин).

-Нужны ли п.и. человеку?(да)

-Где использует человек п.и.? (в строительстве, в быту, для ювелирных украшений).

— На прошлом уроке мы говорили о горючих п.и..

-Какие горючие ископаемые вы знаете? (торф, нефть, природный газ, каменный уголь).

Отвечают на вопросы

3. Построение проекта выхода из затруднения(“открытие” детьми нового знания). Этап предполагает обдумывание учащимися в коммуникативной форме проекта будущих учебных действий: постановку цели, построение плана достижения цели, выбор метода и средств разрешения проблемной ситуации

-Как вы усвоили материал прошлых занятий, мы узнаем по результатам теста.

(В этой таблице вам необходимо отметить правильные ответы +, а неправильные -, заполняя сначала первую строку, а затем вторую)

Тест.

1. Все полезные ископаемые являются горючими веществами.

2.Горючая маслянистая жидкость со специфическим запахом, распространенная в осадочной породе, на глубине 1-2 км – это нефть.

3.Каменный уголь является вполне безопасным материалом для строительства.

4.Твердое горючее полезное ископаемое растительного происхождения, черного цвета, горит ярким пламенем – это уголь.

5.Природный газ — образующиеся в земной коре газообразные полезные ископаемые. Он используется как топливо и сырье для химической промышленности.

6.Ресурсы планеты – это сумма всех полезных для человека веществ, которые есть в её недрах и на поверхности. Количество всех и любого ресурсов ограничено.

Самопроверка и оценивание работы.

Природа дарит людям чудеса,

Мы перед ней навечно стали должниками.

Но долг природе мы обязаны отдать,

Иначе мы не сможем выжить сами.

— Как вы понимает эти слова?

— О каком долге идет речь?

Учитель предъявляет ученикам одновременно два противоречивых факта.

Предъявление первого факта:

— Что вы представляете, когда слышите слова «неисчерпаемые месторождения полезных ископаемых»?

Действительно, ещё совсем недавно месторождения полезных ископаемых казались людям неисчерпаемыми.

Предъявление второго факта:

— Однако темпы извлечения и использования их так резко возросло в XX веке, что человечество серьёзно озабочено проблемой: хватит ли полезных ископаемых на Земле грядущим поколениям? Учёные предполагают, что запасы нефти, газа, золота, серебра, меди будут исчерпаны уже к середине XXI века.

В двух разных углах доски фиксируются (словами, символами) два противоречащих факта.

-Какое, противоречие вы заметили?

— Чтобы ответить на этот вопрос и помочь вам разрешить это противоречие, я хочу вам прочитать стихотворение (читает стихотворение С. Михалков «Стон Земли»)

Стон Земли

Вращаясь в космосе, в плену своей орбиты,

Не год, не два, а миллионы лет,

Я так устала, плоть моя покрыта

Рубцами ран – живого места нет.

Терзает сталь мое земное тело,

И яды травят воды чистых рек,

Все то, что я имела и имею,

Своим добром считает человек.

Мне не нужны ракеты и снаряды,

А ведь на них идет моя руда!

А что мне стоит только штат Невада, –

Его подземных взрывов череда!

Зачем друг друга люди так боятся,

Что позабыли о самой Земле?

Ведь я могу погибнуть и остаться

Обугленной песчинкой в дымной мгле.

Не потому ли, загораясь мщеньем,

Я против сил безумных восстаю

И сотрясаю твердь землетрясеньем,

На все обиды я ответ даю.

И не случайно грозные вулканы

Выплескивают с лавой боль Земли.

Очнитесь, люди!

Позовите страны,

Чтобы меня от гибели спасти!

(С. Михалков.)

-Как Земля нам сообщает, что мы не правильно себя ведем?

Изменение климата, нехватка питьевой пресной воды, источники тепла и энергии истощаются (часто отключают свет, газ, отопление) это помогает нам увидеть негативные последствия воздействия на природу.

— сейчас очень актуально становиться искать другие источники энергии.

— Как вы думаете, о чем мы сегодня будем говорить?

Сформулируйте тему нашего с вами урока?

— Вы все правы.

— Тема нашего урока звучит «Альтернативные источники энергии» (тема появляется на слайде).

-Как вы понимаете значение слова альтернатива?

— Альтернатива (слово появляется на слайде) – это другой способ, другая возможность.

-Какие цели поставим перед собой на урок?

Работают с тестом

Проверяют и оценивают свою работу

Отвечают на вопросы

Слушают стихотворение

Формулируют тему и цели урока

4.Реализация построенного проекта.

В ходе опытов выявить свойства; представить результаты в таблице; подготовить сообщение.

-Потребление энергии на нашей планете растёт с каждым годом. А с её выработкой связано множество проблем мирового масштаба. Разбираться в этих проблемах и искать пути решения будут группы.

1 группа – « Статисты» (рассказывают о проблемах, связанных с истощением природных источников, заранее информацию подготовят дома + учебник )

Истощение природных ресурсов – одна из глобальных экологических проблем человечества. Природные ресурсы – это объекты и явления природы, которые используются для удовлетворения материальных, научных или культурных потребностей общества.

Люди неограниченно пользуются природными ресурсами, а это приводит к истощению недр Земли.

Так, например, эксплуатируемые российские нефтяные месторождения при нынешних темпах добычи иссякнут через 20 лет.

2 группа – «Учёные» (предлагают версии решения проблемы, работают с текстом учебника с.103-104)

3 группа – «Техники» (рассказ о ветр. мельнице, солнечных батареях)

Ветряная мельница— это аэродинамический механизм, который выполняет механическую работу за счёт энергии ветра, улавливаемой крыльями мельницы. Наиболее известным применением ветряных мельниц является их использование для помола муки.

Солнце – это основной источник энергии на планете Земля. Лучистая

энергия солнца, поступающая на Землю, представляет собой самый значительный

источник энергии, которым располагает человечество.

Для использования солнечная энергия преобразуется в теплоту

или электричество. Получение электрической энергии непосредственно от солнечных

батарей пока слишком дорогое и не получило широкого распространения. Больше

всего способов использования солнечной энергии в виде тепла.

Солнечная Энергия также используется для двигателя машин, что значительно уменьшает потребление бензина, а значит и выброс выхлопных газов в атмосферу.

Но в применении солнечной энергии есть и свои минусы, так как в тех районах где солнца почти не бывает, использование солнечной энергии практически не возможно.

4 группа – «Экономы»

Водосборная башня.

Из всех африканских стран Эфиопия особенно страдает от нехватки водных ресурсов. Женщины с детьми из селений вынуждены преодолевать большие расстояния, чтобы добыть питьевую воду, которая в большинстве случаев очень мутная и загрязнена отходами жизнедеятельности домашнего скота и других животных. Водосборная башня это инновационное решение, разработанное двумя итальянскими инженерами, основанное на простом принципе сбора воды из воздуха в результате конденсирования.

Биологическое свечение

Ученые сегодня работают над тем, чтобы наделить растения генами медуз и светлячков, которые подарят им возможность светиться в темноте. Цель эксперимента- сэкономить энергетические ресурсы. Солнечная плита

Солнечная плита – это дешевое и экологическое устройство, способное сконцентрировать солнечные лучи с помощью зеркальной или металлической поверхности. В сравнении с обычными плитами время приготовления пищи на солнечной всего на 10-15% дольше, но без затрат топлива.

Слушают объяснение учителя

Работают в группах

Физминутка

Поворот, наклон, прыжок,

Улыбнись давай, дружок.

Еще попрыгай: раз, два, три!

На соседа посмотри,

Руки вверх и тут же вниз

И за парту вновь садись

Выполняют движения

5. Включение в систему знаний и повторение. Умение представить и оценить результаты групповой работы в соответствии с планом

Он очень нужен детворе.

Он на дорожке во дворе,

Он и на стройке, и на пляже,

И он в стекле расплавлен даже. (Песок)

Не зря она варилась в доменной печи.

На славу получились ножницы, ключи… (Руда)

Очень прочен и упруг,

Строителям надежный друг.

Дома, ступени, постаменты

Красивы станут и заметны. ( Гранит)

Без нее не побежит

Ни автобус, ни такси,

Не поднимается ракета.

Отгадайте, что же это. (Нефть)

Он несет в дома тепло,

От него кругом светло,

Помогает плавить стали,

Делать краски и эмали.

Он черный, блестящий,

Помощник настоящий. (Уголь)

Если встретишь на дороге,

То увязнут сильно ноги.

А сделать миску или вазу,

Она понадобится сразу. (Глина)

По трубе течет,

Пироги печет. (Газ).

Росли на болоте растения,

Стали топливом и удобрением. (Торф)

Покрывают им дороги,

Улицы в селениях.

А еще он есть в цементе.

Сам он — удобрение. (Известняк)

На кухне у мамы помощник отличный.

Он синим цветком расцветает от спички. (Газ)

Составить синквейн по п.и.

1.Ископаемые
2.Исчерпаемые, неисчерпаемые
3.Горят, греют, светят
4.Человеку не прожить без них
5.Польза

Отгадывают загадки

Составляют синквейн

6.Рефлексия

Оценивать свою работу на уроке

-Какую тему изучали сегодня?

— Добились поставленной цели?

— Что нового узнали из урока?

Оцените себя с помощью картинок –девочки, мальчики.

Выставление отметок учителем

Отвечают на вопросы

Оценивают свою работу на уроке

Выставляют оценки в дневник

7.Домашнее задание

Сообщить учащимся о домашнем задании, разъяснить методику его выполнения

Стр. 103-104

Подготовить сообщение или мультимедийную презентацию на тему «Как в детских игрушках может использоваться альтернативная энергия?»

Берегите Землю! Земля – наш общий дом!

Записывают задание в дневник

Альтернативные источники энергии. Овощи и фрукты

Участник: Сытенко Мария Александровна
Руководитель: Жеребцова Анна Ивановна

Цель данной работы — исследование электрических свойств овощей и фруктов.

I. Введение

Моя работа посвящена необычным источникам энергии. В окружающем нас мире очень важную роль играют химические источники тока. Они используются в мобильных телефонах и космических кораблях, в крылатых ракетах и ноутбуках, в автомобилях, фонариках и обыкновенных игрушках. Мы каждый день сталкиваемся с батарейками, аккумуляторами, топливными элементами.

Слово «энергия» прочно вошло в обиходный словарь начала XXI в. человечество в последнее время сталкивается с дефицитом энергоресурсов. Грядущее истощение запасов нефти и газа побуждает ученых искать новые возобновляемые источники энергии

Возобновляемые источники сырья и способы получения из них энергии – магистральная тема многих университетских исследований. Лаборатория в Нидерландах изучает возможность получения электричества из растений, точнее, из корневой системы растений и из бактерий, находящихся в почве.¹

Энергия солнца, энергия ветра, энергия приливов и отливов возобновляемым источникам энергии в последнее время всё чаще причисляют и растения. Ведь только зеленое растение является той единственной в мире лабораторией, которая усваивает солнечную энергию и сохраняет ее в виде потенциальной химической энергии органических соединений, образующихся в процессе фотосинтеза.

Один из альтернативных источников энергии – процесс фотосинтеза. Процесс фотосинтеза, протекающий в клетке растения, является одним из главных процессов. В ходе него происходит не только разделение молекул воды на кислород и водород, но и сам водород в какой-то момент оказывается разделенным на составные части — отрицательно заряженные электроны и положительно заряженные ядра. Так что, если в этот момент ученым удастся «растащить» положительно и отрицательно заряженные частицы в разные стороны, то, по идее, можно получить замечательный живой генератор, топливом для которого служили бы вода и солнечный свет, а кроме энергии, он бы еще производил и чистый кислород. Возможно, в будущем такой генератор и будет создан. Но для осуществления этой мечты нужно отобрать наиболее подходящие растения, а может быть, даже научиться изготавливать хлорофилловые зерна искусственно, создать какие-то мембраны, которые бы позволили разделять заряды.

Данные исследований лаборатории молекулярной биологии и биофизической химии МФТУ по созданию таких мембран показали, что живая клетка, запасая электрическую энергию в митохондриях, использует ее для произведения очень многих работ: строительства новых молекул, затягивания внутрь клетки питательных веществ, регулирования собственной температуры.. С помощью электричества производит многие операции и само растение: дышит, движется (как это делают листочки всем известной мимозы-недотроги), растет.

Цель моей работы – исследование электрических свойств овощей и фруктов.

Задачи:

Экспериментально измерить и проанализировать силу тока и напряжение таких батарей.
Провести исследования с гальванических элементов, изменяя ширину пластин, глубину их погружений, и расстояний между электродами.
Испытайте разные комбинации последовательно соединённых продуктов и проанализируйте полученные результаты.
Собрать цепь, состоящую из нескольких таких батареек и постараться зажечь лампочку, запустить часы.
Изготовить прибор гальванометр для определения напряжения.
Исследовать электропроводность овощей и фруктов, разных сроков хранения, используя свой прибор.

Объект исследования: фрукты и овощи.

Предмет исследования: свойства овощных и фруктовых источников тока.

Гипотеза: Так как фрукты и овощи состоят из различных минеральных веществ (электролитов), то они могут стать природными источниками тока.

Методы исследования: изучение и анализ литературы, проведение эксперимента, анализ полученных данных.

II. Основная часть

2.1 История создания батарейки

Первый химический источник электрического тока был изобретен случайно, в конце 17 века итальянским ученым ЛуиджиГальвани. На самом деле целью изысканий Гальвани был совсем не поиск новых источников энергии, а исследование реакции подопытных животных на разные внешние воздействия. В частности, явление возникновения и протекания тока было обнаружено при присоединении полосок из двух разных металлов к мышце лягушачьей лапки.
Теоретическое объяснение наблюдаемому процессу Гальвани дал неверное² истолкование. Опыты Гальвани стали основой исследований другого итальянского ученого — Алессандро Вольта. Он сформулировал главную идею изобретения. Причиной возникновения электрического тока является химическая реакция, в которой принимают участие пластинки металлов. Для подтверждения своей теории Вольта создал нехитрое устройство. Оно состояло из цинковой и медной пластин погруженных в емкость с соляным раствором. В результате цинковая пластина (катод) начинала растворяться, а на медной стали (аноде) появлялись пузырьки газа. Вольта предположил и доказал, что по проволоке протекает электрический ток. Несколько позже ученый собрал целую батарею из последовательно соединенных элементов, благодаря чему удалось существенно увеличить выходное напряжение. Именно это устройство стало первым в мире элементом питания и прародителем современных батарей. А батарейки в честь Луиджи Гальвани называют теперь гальваническими элементами³.

2.2 Создание фруктовой батарейки

а) с использованием одного элемента

Для создания фруктовой батареи мы попробовали взять лимоны, яблоки, огурцы свежие и соленые, помидоры, картофель сырой и вареный. Положительным полюсом определили несколько блестящих медных пластин. Для создания отрицательного полюса решили использовать оцинкованные пластины. Конечно же, понадобились провода, с зажимами на концах. Ножом сделала в фруктах небольшие надрезы, куда вставила пластины (электроды). После соединения всех частей воедино у меня получилась фруктовая или овощная батарейка (рис. 1).

Рисунок 1

Название	Напряжение, В	Сила тока, А
Лимон	0,81	0,18
Яблоко	0,84	0,12
Огурец (свежий)	0,8	0,11
Огурец (соленый)	0,9	0,2
Картофель (сырой)	0,5	0,25
Картофель (вареный)	0,75	0,5

Вывод: Исследования показали, что наибольшее значение силы тока наблюдается у соленого огурца, сырого картофеля и лимона. Значения напряжения и силы тока в варёном картофеле в два раза больше, чем в сыром.

б) разные комбинации последовательного соединения элементов

Исследовала разные комбинации последовательного соединения элементов, фруктов и овощей (рис. 2).

Рисунок 2

Название	Напряжение, В	Сила тока, А
Лимон + огурец	1,68	0.7
Два лимона	1,4	0,5
Две картошки	1,62	0,5
Три картошки	2,2	0,5
2 огурца	1,01	0.6

Вывод: соединяя последовательно объекты исследования, выяснила, что вареный картофель, лимон-огурец, дают наибольшую разность потенциалов.

2.3. Исследования электропроводности овощей и фруктов во время хранения

Название	Ноябрь I, мкА / m, г	Январь I, мкА / m, г
картофель	50-45 /150	40-36/150
свекла	33-25 /208	23-20 /208

Давно известно, что все плоды растений представляют собой открытые системы биологического происхождения сложного физико-химического состава с характерными особенностями функционирования в течение всего их развития и хранения, а преобладающим компонентом является вода.

Следовательно в процессе хранения овощи и фрукты «усыхают», т.е. количество жидкости в них уменьшается, а содержание газов увеличивается, в результате чего электpопpоводность их тоже должна уменьшаться, в чем я убедилась проверяя в январе этого года. Считаю, что используя такие данные, легко отличить плоды нового урожая текущего года от плодов и овощей прошлого.

Вывод: Экспериментально было выявлено, что постепенно сила тока и напряжение уменьшаются. Оказалось, что величины силы тока и напряжения связаны с кислотностью продукта.

2.4. Возможность практического применения электрических свойств овощей

а) источник тока для часов

В ходе измерений попытались оценить возможность практического применения электрических свойств овощей.

От четырех последовательно соединенных вареных картофелин стали работать часы маленькие (рис. 3) и большие (рис. 4).


Рисунок 3	Рисунок 4

б) освещение

Зажглась лампочка (рис. 5).

Рисунок 5

в) зарядка телефона

Разряженный телефон я подключила к пяти, последовательно соединенным вареным картофелинам, телефон заработал (рис. 6).

Рисунок 6

г) подключение калькулятора

Вытаскивая медную и цинковую пластины из овощей и фруктов, мы обратили внимание на то, что они сильно окислились. Это значит, что кислота вступала в реакцию с цинком и медью. За счет этой химической реакции и протекал очень слабый электрический ток.

III. Создание прибора для определения свежести фруктов и овощей

а) самодельный гальванометр

Кусочек картона, обмотала 30 витками медного провода и расположила его таким образом, чтобы стрелка компаса находилась под витками, была им параллельна — это нулевое положение прибора. К концам проволоки я припаяла медную и цинковую пластину, их я буду погружать в исследуемый фрукт или овощ. Если к ним подсоединить источник тока, то вокруг витков проволоки, по которым пойдет ток, возникнет магнитное поле, взаимодействующее с полем магнитной стрелки, в результате чего она будет отклонятся от своего положения. Поворот стрелки пропорционален силе тока. Затем, шкалу этого прибора я проградуировала и в единицах напряжения, так как сила тока прямо пропорциональна напряжению, приложенному к выводам этого прибора. Поэтому для градуировки нашего прибора подсоединила новую батарейку с ЭДС = 1.5 В, стрелка отклонилась на 80 град, на 8 делений нашего компаса, одному делению компаса соответствует напряжение 0,188 В (рис. 7)

Рисунок 7

б) использование самодельного прибора

С помощью прибора я дважды проверяла картофель, свеклу и лук в погребе.

Показания моего прибора уменьшились.

Разные сорта картофеля показали различные изменения. Прибор можно использовать для определения качества овощей и фруктов. Возможно на рынке (рис. 8).

Рисунок 8

IV. Об использовании фруктов и овощей для получения электричества

Недавно израильские ученые изобрели новый источник экологически чистого электричества. В качестве источника энергии необычной батарейки исследователи предложили использовать вареный картофель, так как мощность устройства в этом случае по сравнению с сырым картофелем увеличится в 10 раз. Такие необычные батареи способны работать несколько дней и даже недель, а вырабатываемое ими электричество в 5-50 раз дешевле получаемого от традиционных батареек и, по меньшей мере, вшестеро экономичнее керосиновой лампы при использовании для освещения.

Индийские ученые решили использовать фрукты, овощи и отходы от них для питания несложной бытовой техники. Батарейки содержат внутри пасту из переработанных бананов, апельсиновых корок и других овощей или фруктов, в которой размещены электроды из цинка и меди. Новинка рассчитана, прежде всего, на жителей сельских районов, которые могут сами заготавливать фруктово-овощные ингредиенты для подзарядки необычных батареек. В Индии создали батарейку на пасте из фруктов и овощей. В Австралии в 2003 году запущена электросиловая установка на ореховой скорлупе.⁴

Советы любознательным

Как добыть электричество из картошки?

У вас на даче нет электричества, но есть мешок картофеля. Из клубней картошки можно получить электричество бесплатно, все что нам понадобится, это соль, зубная паста, провода и картофелина.

Разрежьте её пополам ножом, через одну половинку проведите провода, в то время как в другой сделайте по центру углубление в форме ложки, после чего наполните её зубной пастой, смешанной с солью.

Соедините половинки картошки (к примеру зубочистками ), причем провода должны контачить с зубной пастой, а их самих лучше зачистить. Все! Теперь вы можете при помощи вашего генератора электричества устраивать пытки, зажигать костры от электрической искры и зажигать импровизированные лампочки с обугленными волокнами бамбука вместо нитей накаливания.

Как добыть электричество из фруктов?

Апельсины, лимоны и т.д., все это идеальный электролит для выработки электричества на халяву бесплатно, особенно если экстремальная ситуация застала вас недалеко от экватора. Помимо уже известных алюминия и меди, можно использовать более эффективные золото и серебро, доведя напряжение вашего электричества аж до целых 2 Вольт.

Если вы занимаетесь получением электроэнергии с целью освещения, то в качестве лампочки может служить стеклянная колба с кусочком обугленного бамбукового волокна в качестве нити накаливания. Эту кустарную нить накаливания использовал для первой лампочки в мире сам Эдиссон.

V. Выводы

Подводя итоги нашей работы можно с уверенностью сказать, что проведя эксперименты, мы, с одной стороны, убедились в том, что даже привычные нам предметы питания могут выступать в необычной роли. С другой стороны, мы убедились в выполнении законов физики.

Фрукты и овощи могут служить источниками тока, если ввести в них медный и цинковый электроды.
Экспериментально установлено, что величина тока в фрукте или овоще не зависит от его размера, а определяется наличием в нем растворов минеральных солей, видом электродов.
Величины силы тока и напряжения связаны с кислотностью продукта и с разными комбинациями последовательно соединённых продуктов.
В процессе хранения овощи и фрукты «усыхают», т. е. количество жидкости в них уменьшается, а содержание газов увеличивается, в результате чего электpопpоводность их тоже уменьшается.
Фруктовые и овощные батарейки могут заменять карманные батарейки для освещения холодильника, погреба (банка с огурцами и электроды), а также в экстремальных ситуациях (отключение электричества).

¹ http://ru.euronews.com/2013/04/29/heats-shoots-and-leaves-electricity-from-living-plants

² Кириллова И.Г. Книга для чтения по физике. 6–7 кл. – М.: Просвещение, 1978, с. 198

³ ru.wikipedia.org›Гальванический элемент

⁴ http://energetiku.jimdo.com/

Проект по физике на тему » Альтернативные источники энергии»

Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение

Ростовской области «Семикаракорский агротехнологический техникум»

ИНФОРМАЦИОННЫЙ ПРОЕКТ НА ТЕМУ

«АЛЬТЕРНАТИВНЫЕ ИСТОЧНИКИ ЭНЕРГИИ»

Семикаракорск 2018 г.

Содержание

Введение 4

Основная часть 5

Альтернативные источники энергии 5

Сравнение эффективности альтернативных источников…………………………………………………………………….16

Заключение…………………………………………………………………………………………………..17

Список информационных источников……………………………………………………………………18

Введение

На сегодняшний день самой актуальной проблемой 21 века является экологическая обстановка. Не даром 2013 год в России был объявлен Годом охраны окружающей среды. Ежедневно человеку в современном мире просто необходима электрическая энергия. В ней нуждаются абсолютно все, не только большие предприятия, но и в быт. Для ее выработки ежегодно тратится большое количество средств, именно из-за этого счета за электроэнергию постоянно растут.

Ископаемые ресурсы, которые мы используем, относятся к не возобновляемым источникам энергии. Человечество с каждым годом использует все больше этих ресурсов, и это приведет к полному их истощению. При переработке и сжигании данных ресурсов выделяется большое количество парниковых газов, что негативно влияет на климат всей планеты.

У альтернативных источников таких недостатков нет, они достаточно экологичны и практически неисчерпаемы в плане добычи. Но на пути внедрения этих источников нашу жизнь стоит неразвитость технологий, которая ведет к большим затратам при установке и строительстве. Также их можно не везде установить, так как в большинстве случаев они зависят от климатических условий.

Актуальность темы этим и обусловлена что, современные наиболее используемые источники электроэнергии это гидро- тепло- и атомные электростанции, но они не экологичны. Альтернативная энергетика, построенная на использовании возобновляемых источников энергии, может стать той путеводной звездой, которая решить проблему экологии и исчерпаемости топливных ресурсов.

Цель проекта: Изучение альтернативных источников электрической энергии и выяснение, который из них целесообразно использовать в ближайшем будущем.

Задачи проекта:

-Исследование, изучение научной литературы по данной теме.

-Выявление, исследование, изучение, рассмотрение основных определений и формулировок, данной темы.

-Изучение различных альтернативных источники энергии

В данной работе используются следующие научные методы: сравнение, анализ и синтез, индукция и дедукция, статистический анализ.

В процессе написания данной работы нами была использована монографическая, учебная и публицистическая литература.

Альтернативные источники энергии.

Ветер

Ветрогенератор(рис.1) Ветряная мельница(рис.2) Парус (рис.3)

Ветер – это один из самых часто используемых источников электрической энергии. На данный момент ветряная энергетика возрождается. В некоторых регионах планеты не имеется никаких других возможностей, по применению каких-либо других видов пpoизвoдcтвa элeктpичecтвa, вeтpoэнepгeтикa cтaнoвитcя пoлнoцeнным видoм дoбычи энepгии.

Также , сам источник является очень привлекательным. Ветряные потоки имеют огромнейшие запасы кинeтичecкoй энepгии, и она никoгдa нe иccякает. Пoкa нa Зemлe имеется aтмocфepa, вeтep вceгдa бyдeт cyщecтвoвaть, чего нельзя сказать об yглeвoдopoдах или paдиoaктивных иcтoчниках. Испoльзoвaниe тaких иcтoчников совершенно бecплaтнo, ограничениями могут быть лишь возможности oбopyдoвaния. Бeccпopно, данный источник, который имеет тaкиe cвoйcтвa привлекает к себе внимание, здесь нет необходимости в дoпoлнитeльных apгymeнтах. Ветроэнергитка предназначена для преобразования кинетической энергии воздушных масс в атмосфере в какую-либо другую энергию, которая так необходима человечеству. Данное преобразование возможно при помощи этих приборов:

— Ветрогенератор (рис.1) – это такое устройство, которе получает электрическую энергию.

— Ветряная мельница (рис.2) – это такое устройство, которое получает механическую энергию

— Парус (рис.3) – это устройство, которое используется в транспорте.

Современные разработки формы лопастей приспособили ветрогенераторы под все условия эксплуатации и движения воздуха: тихоходные, быстроходные, роторные. Тихоходные предназначены для скоростей ветра 2-6 м/с, представляют собой ветровое колесо с большим количеством лопастей 15 – 30 шт. Они низкошумны, хорошо запускаются в малый ветер, но обладают малым КПД и большой парусностью. Быстроходные рассчитаны под ветер 5 -15м/с, имеют 3 – 4 лопасти. Отличаются высоким КПД и шумом, самые распространенные в мире. Роторные представляют собой бочку с вертикальными лопастями. Не требуют ориентирования по ветру, самый низкий уровень шумов, но все перечеркивает самый низкий КПД.

Достоинства:

Не приводит к загрязнению окружающей среды. Производство энергии из ветра не выбрасывает вредные вещества в атмосферу
Используется возобновляемый источник энергии, происходит экономия на топливе, процессе его добычи и на его транспортировке
Территорию, которая находится недалеко от станции, возможно использовать для сельскохозяйственных целей
Стабильные расходы на единицу полученной энергии, а также рост экономической конкурентоспособности по сравнению с традиционными источниками энергии
Минимальные потери при передаче энергии – ветряная электростанция может быть построена как непосредственно у потребителя, так и в местах удаленных, которые в случае с традиционной энергетикой требуют специальных подключений к сети.

Недостатки:

Зависимость от силы ветра, на которую человек не может повлиять.
Высокая технологичность и достаточно высокие затраты при ремонте.
Нарушение ландшафта
Шум

Как источник энергии, ветер, активно используется в западной Европе, в таких странах как Германия, Бельгия, Нидерланды, Дания и Испания. Также в США на долю ветроэнергетики приходится 25% от всей получаемой энергии. В России только начинают осваивать этот источник.

Солнце

Солнечные батареи (рис.4)

Солнечная энергия является одним из ведущих и экологически чистых источников энергии. На сегодняшний день для получения электроэнергии разрабатываются и используются различные методы, такие как термодинамический и фотоэлектрический. Подтверждена работоспособность и перспективность концепции наноантенн. Солнце – это неистощимый источник экологически чистой энергии, который имеет возможность целиком обеспечивать различные потребности человека.

Сoлнeчнaя энeргия прeдcтaвляeт cобой, возможно, один из наиболее перспективных источников получения энергии. Подумать только, что всего за восемнадцать солнечных дней Солнце поставляет нам энергию, равную по количеству энергии, которая хранится в недрах Земли. Одним из наиболее распространенных устройств, которых преобразуют солнечную энергию считается солнечная батарея. (рис.4)

Солнечная батарея — объединение фотоэлектрических преобразователей (фотоэлементов) — полупроводниковых устройств, прямо преобразующих солнечную энергию в постоянный электрический ток

Солнечную батарею используют для :

Подзарядки различной портативной электроники
Подзарядки электромобилей
Энергообеспечение зданий. К примеру, в Испании новые дома обеспечиваются солнечными водонагревателями.
Использования в космосе. На данный момент солнечные батареи – это основной способ получения энергии в космосе.
Использования для медицинских нужд. Ученые из Южной Кореи разработали подкожную солнечную батарею, которая может служить для бесперебойного обеспечения работы приборов, имплантированных в тело, таких как кардиостимуляторы.

Достоинства:

Перспективный, доступный, а также неисчерпаемый источник энергии в условиях постоянного роста цен на традиционные виды энергоносителей
По теории, полная безопасность окружающей среды. Однако, конечно, имеется вероятность повсеместного внедрения солнечной энергетики, которая может изменить альбедо (характеристику отражательной (рассеивающей) способности) земной поверхности и привести к изменению климата (однако при современном уровне потребления энергии это крайне маловероятно)

Недостатки:

Зависимость от погодных условий, а также времени суток
Сезонность в средних широтах и несовпадение периодов выработки энергии и потребности в энергии. Нерентабельность в высоких широтах, необходимость аккумуляции энергии
При промышленном производстве — необходимость дублирования солнечных энергетических установок традиционными сопоставимой мощности
Высокая стоимость конструкции, связанная с применением редких элементов (к примеру, индий и теллур)
Необходимость периодической очистки отражающей/поглощающей поверхности от загрязнения
Нагрев атмосферы над электростанцией
Необходимость использования больших площадей
Сложность производства и утилизации самих фотоэлементов в связи с содержанием в них ядовитых веществ, например, свинец, кадмий, галлий, мышьяк и т. д.

В районах вулканов вода, которая циркулирует, нагревается значительно выше температуры кипения на относительно небольших глубинах и по трещинам поднимается к поверхности. Иногда проявляющая себя как гейзер. Только с помощью глубинного бурения скважин возможен доступ к подземным тёплым водам. Такие паротермы распространены как сухие высокотемпературные породы. Их энергия доступна с помощью закачки и последующего отбора из них перегретой воды. Высокие горизонты пород с температурой менее +100 °C распространены и на множестве геологически малоактивных территорий. Потому наиболее перспективным считается использование геотерм в качестве источника тепла.

Применение в хозяйственное геотермальных источников стало использоваться в Исландии и Новой Зеландии, Италии и Франции, Литве, Мексике, Никарагуа, Коста-Рике, Филиппинах, Индонезии, Китае, Японии, Кении

Биотопливо

Биотопливо(рис.5)

Биотопливо (рис.5) — представляет собой топливо, которое получают в основном из сырья растительного или животного происхождения, а также из продуктов жизнедеятельности организмов или органических промышленных отходов.

Биотопливо бывает:

Жидкое (для двигателей внутреннего сгорания, например, этанол, метанол, биодизель),

Твёрдое (дрова, брикеты, топливные гранулы, щепа, солома, лузга) Газообразное (синтез-газ, биогаз, водород).

Около 54 — 60 % биотоплива состоит из традиционных форм: а именно дрова, растительные остатки и сушёный навоз для отопления домов и приготовления пищи. Их используют 38 % населения Земли.

Достоинства:

Мобильность по сравнению с другими альтернативными источниками энергии
Снижение стоимости
Возобновляемые источники
Сокращение выбросов парниковых газов
Экономическая безопасность для стран, не обладающих большими запасами топлива

Недостатки:

Ограничения региональной пригодности
Продовольственная безопасность. По подсчетам специалистов из университета Миннесоты, в результате биотопливного бума число голодающих к 2025 году возрастет до 1.2 млрд. человек
Ограничение на изменение землепользования

Гроза

Гроза (рис.6)

Грозовая энергетика — это способ получения энергии путём поимки и перенаправления энергии молний в электросеть.

Компания Alternative Energy Holdings 11 октября 2006 года объявила об успешном развитии прототипа модели, которая может продемонстрировать возможности «захвата» молнии для дальнейшего её превращения в электроэнергию. Молния является чистой энергией, и её применение будет не только устранять многочисленные экологические опасности, но также будет значительно уменьшать дороговизну производства энергии. Также компания сообщила, что окупаться такая установка будет за 4—7 лет, молниевые фермы смогут производить и продавать электроэнергию по цене всего $ 0,005 за киловатт-час, что значительно дешевле производства энергии с помощью современных источников.

Плюсы:

Мощные разряды дают большое количество энергии, примерно 5 млрд. Дж, что равняется 145 литрам бензина.

Минусы:

Ненадежность источника энергии. Из-за того, что невозможно наперед предвидеть где и когда возникнет молния, возможно возникновение проблем с созданием и получением энергии. Изменчивость такого явления существенно влияет на значимость всей идеи.
Низкая продолжительность разряда. Разряд молнии возникает и действует считанные секунды, поэтому очень важно оперативно среагировать и «поймать» его.
Нужда использовать конденсаторы и колебательные системы. Без применения этих приборов и систем невозможно полноценно получать и превращать энергию грозы.

Процесс создания разряда молнии – очень сложный и технический. Вначале из тучи к земле отправляется разряд-лидер, который сформирован электронными лавинами. Эти лавины соединяются в разряды, которые имеют название «стримеры». Разряд-лидер создает горячий ионизированный канал, через который в противоположном направлении двигается главный разряд молнии, что вырывается из поверхности нашей планеты толчком сильного электрического поля. Такие системные манипуляции могут повторяться несколько раз подряд, хотя нам может казаться, что прошло всего несколько секунд. Поэтому процесс «ловли» молнии, превращения ее энергии на ток и последующего хранения такой сложный.

Специалисты NASA, которые работают со спутником «Миссия измерения тропических штормов», в 2006 году провели исследования грозовой активности в разных уголках нашей планеты. Позже было оповещено данные о частоте происхождения молний и созданию соответствующей карты. Такие исследования сообщили о том, что существуют определенные регионы, в которых на протяжении года возникает до 70 ударов молнии (на квадратный км площади).

Гроза (рис.6) – это сложный электростатический атмосферный процесс, который сопровождается молниями и громом. Грозовая энергетика – это перспективная альтернативная энергетика, которая может помочь человечеству избавится от энергетического кризиса и обеспечить его постоянно возобновляющимися ресурсами. Не смотря на все преимущества такого вида энергии, существует много аспектов и факторов, которые не позволяют активно продуцировать, использовать и сохранять электроэнергию данного происхождения.

Сейчас ученые всего мира изучают этот сложный процесс и разрабатывают планы и проекты по устранению сопутствующих проблем. Возможно, со временем человечество сможет укротить «строптивую» энергию молнии и перерабатывать ее в ближайшем будущем.

Геотермальная энергия.

Геотермальная энергетика (рис.7)

Геотермальная энергетика (рис.7) — направление энергетики, основанное на производстве тепловой и электрической энергии за счёт энергии, содержащейся в недрах земли, на геотермальных станциях. Обычно относится к альтернативным источникам энергии, использующим возобновляемые энергетические ресурсы.

Достоинства:

Запасы геотермальной энергии велики, хотя и не бесконечны. Ее можно считать возобновляемым источником энергии — во всяком случае, при условии, что в нагнетательную скважину не закачивается слишком много воды за слишком короткое время.
Геотермальная электростанция для работы не требует поставок топлива из внешних источников.
Работа геотермальных электростанций не сопровождается вредными или токсичными выбросами (см., однако, третий недостаток геотермальных электростанций ниже).
Помимо необходимого для первого старта насоса (или насосов) внешнего источника энергии, геотермальным электростанциям для дальнейшей работы внешняя энергия (топливо) не нужна. С началом работы геотермальной электростанции ее насосы можно запитывать электричеством, которое вырабатывается на самой станции.
Эксплуатация геотермальной электростанции не требует дополнительных расходов, кроме расходов на профилактическое техобслуживание или ремонт.
Геотермальные электростанции не портят пейзаж и не требуют значительного землеотвода.
Обычная геотермальная электростанция, расположенная на берегу моря или океана, может применяться и для опреснения воды, которую затем можно использовать для питья или ирригации. Опреснение происходит естественным путем в результате дистилляции — разогрева воды и охлаждения водяного пара в процессе работы электростанции.

Недостатки:

Найти подходящее место для строительства геотермальной электростанции и получить разрешение местных властей и согласие жителей на ее возведение может быть проблематичным.
Иногда действующая геотермальная электростанция может остановиться в результате естественных изменений в земной коре. Кроме того, причиной ее остановки может стать плохой выбор места или чрезмерная закачка воды в породу через нагнетательную скважину.
Через эксплуатационную скважину могут выделяться горючие или токсичные газы или минералы, содержащиеся в породах земной коры. Избавиться от них достаточно сложно. Правда, в некоторых случаях их можно сифонировать (собрать) и переработать в горючее (нефть-сырец или природный газ, например).

Космическая энергия.

Геостационарная орбита (рис.8)

Космическая энергетика — вид альтернативной энергетики, предусматривающий использование энергии Солнца для выработки электроэнергии, с расположением энергетической станции на земной орбите или на Луне.

Достоинства:

Высокая эффективность из-за того, что нет атмосферы, выработка энергии не зависит от погоды и временигода.
Практически полное отсутствие перерывов так как на геостационарной орбите спутник будет освещенсолнцем 24 часа в сутки.

Недостатки:

Высокая эффективность из-за того, что нет атмосферы, выработка энергии не зависит от погоды и временигода.
Практически полное отсутствие перерывов так как на геостационарной орбите спутник будет освещенсолнцем 24 часа в сутки.

Т.к этот источник является лишь экспериментальным, есть ряд проблем, связанных с его реализацией:

1. Фотоэлектрические и электронные компоненты должны работать с высокой эффективностью при высокой температуре.

2. Беспроводная передача энергии должна быть точной и безопасной.

3. Космические электростанции должны быть недорогими в производстве.

4. Низкая стоимость космических ракет-носителей.

5. Поддержание постоянного положения станции над приёмником энергии: давление солнечного света будет отталкивать станцию от нужного положения, а давление электромагнитного излучения, направленного на Землю, будет толкать станцию от Земли.

Система предполагает наличие аппарата-излучателя, находящегося на геостационарной орбите.(рис.8) Предполагается преобразовывать солнечную энергию в форму, удобную для передачи (СВЧ, лазерное излучение), и передавать на поверхность в «концентрированном» виде. В этом случае на поверхности необходимо наличие «приёмника», воспринимающего эту энергию.

Космический спутник по сбору солнечной энергии по существу состоит из трех частей:

средства сбора солнечной энергии в космическом пространстве, например, через солнечные батареи или тепловой двигатель Стирлинга;
средства передачи энергии на землю, например, через СВЧ или лазер;
средства получения энергии на земле, например, через ректенны.

Космический аппарат будет находиться на ГСО и ему не нужно поддерживать себя против силы тяжести. Он также не нуждается в защите от наземного ветра или погоды, но будет иметь дело с космическими опасностями, такими как микрометеориты и солнечные бури.

Так как за 40 лет со времени появления идеи солнечные батареи сильно упали в цене и увеличились в производительности, а грузы на орбиту стало доставлять дешевле, в 2007 году «Национальное космическое общество» США представило доклад в котором говорит о перспективах развития космической энергетики в наши дни.

Сравнение эффективности альтернативных источников энергии

Заключение

Сегодня, пользуясь альтернативными источниками, существенно сократить расходы на энергопотребление не получается. Но постоянно совершенствующиеся технологии и снижение цены на устройства непременно приведут к буму потребительской активности.

Человечество не представляет дальнейшего развития без сохранения темпов потребления энергии. Но движение в данном направлении ведет к гибели окружающей среды и серьезно скажется на жизни людей. Единственным вариантом, способным исправить ситуацию, представляется возможность использования нетрадиционных источников энергии. Ученые рисуют радужные перспективы, добиваются технологических прорывов в опробованных и инновационных технологиях. Правительство многих стран, понимая выгоды, вкладывает большие средства в исследования. Развивает альтернативную энергетику и переводит производственные мощности на нетрадиционные источники. На данном этапе развития социума, сохранить планету и обеспечить благополучие людей возможно лишь усиленно работая с альтернативными источниками энергии.

Таким образом, наше исследование показало, что наиболее эффективным источником является Солнце, так как оно вырабатывает очень много энергии и эта энергия относительно дешевая.

Но есть источник энергии, который еще не изучен. Это – космическая энергия. Кто знает, может она окажется мощнее и дешевле всех других источников. Ученые всего мира изучают данный источник. В дальнейшем нам бы тоже хотелось продолжить изучение этого источника энергии

Список информационных источников:

«Неисчерпаемая энергия. Книга 2 Ветроэнергетика» В. С. Кривцов, А. М. Олейников, А. И. Яковлев Изд. Национальный аэрокосмический ун-т, Харьков, 2005 г., с 233.
«Солнечная энергетика» Умаров Г. Я., Ершов А. А. учебное пособие для вузов /под ред. Виссарионова В. И., М.: изд. дом МЭИ, 2008. с 64.
Свен Уделл. «Солнечная энергия и другие альтернативные источники энергии» Издательство: Знание 2008 с 88.
Л.М. Четошникова. «Нетрадиционные возобновляемые источники энергии» Челябинск: Изд-воЮУрГУ, 2010 с 68
Э. Берман. «Геотермальная энергия» Перевод с английского под редакцией д-ра геол.-мин. наук Б. Ф. Маврицкого. — М.: Мир, 1978. \с 416.

Опыты и эксперименты по географии (9 класс) на тему: Проект «Альтернативные источники энергии»

Министерство образования и науки республики Казахстан

Департамент образования Северо-Казахстанской области

Тайыншинский район

Ильичевская средняя школа

Проектно-исследовательская работа

по теме:

«Альтернативные источники энергии»

Секция: биология

Выполнила:

Ахралович Елена

Ученица 9 класса

Ильичевской СШ

Руководитель:

Терешко Галина

Александровна

Учитель истории и географии

Абстракт

Гипотеза

Если использовать альтернативные источники энергии , то это приведет к возобновлению природных ресурсов.

ГИПОТЕЗА: Можно найти дешёвую экологически чистую добычу электроэнергии.

Актуальность

Актуальность проекта связана с тем, что сегодня актуальна проблема исчерпаемости природных ресурсов и ухудшение экологии Земли. Технологии будущего ученые очень тесно связывают с экологически чистыми источниками энергии и связи с ростом цен на энергоносители, все больше владельцев частных домов обращаются к возобновляемым и нетрадиционным источникам энергии, таких как ветровая, солнечная, гидроэнергия и геотермальная.

Цель

Изучить разнообразные альтернативные источники энергии, их достоинства и недостатки, найти КПД каждого вида источника этой энергии и создать один из них.

ЦЕЛЬ исследования: определить экологически чистый способ добычи электрической энергии из подручных, мало затратных средств.

Задачи

Найти информацию об альтернативной энергетике;
Подробно изучить эту информацию;
Выбрать такой альтернативный источник энергии, который можно создать в школьных условиях;
Найти инструкцию по созданию этого источника;
Сделать альтернативный источник энергии своими руками;
Представить его вместе рефератом (защитить проект).

МЕТОДЫ исследования: Определить экологически чистые виды энергии при помощи анализа литературы, проведения исследований, наблюдений, обработки полученных экспериментальных данных и теоретического обобщения.

ПРЕДМЕТ исследования: альтернативные источники энергии.

ВВЕДЕНИЕ

Экологическая обстановка – пожалуй, самая актуальная проблема 21 века. В современном мире человечество нуждается в электрической энергии каждый день. Она нужна как большим предприятиям, так и в быту. На её выработку тратится много средств, поэтому счета за электроэнергию ежегодно растут. Те предприятия, которые могут вырабатывать дешёвую электроэнергию, наносят большой вред экологии, который потом отражается на нашем здоровье и окружающей среде. А те предприятия, которые вырабатывают более экологически чистую электроэнергию, как, к примеру, гидроэлектростанции, требуют больших затрат.. Поэтому мы и взяли эту тему.

Для начала обратимся к определению:

«Альтернативная энергетика — совокупность перспективных способов получения, передачи и использования энергии, которые распространены не так широко, как традиционные, однако представляют интерес из-за выгодности их использования и, как правило, низком риске причинения вреда окружающей среде.»

Основным направлением альтернативной энергетики является поиск и использование альтернативных (нетрадиционных) источников энергии. Источники энергии — встречающиеся в природе вещества и процессы, которые позволяют человеку получить необходимую для существования энергию. Альтернативный источник энергии — заменяет собой традиционные источники энергии, функционирующие на нефти, добываемом природном газе и угле, которые при сгорании выделяют в атмосферу углекислый газ, вызывающий парниковый эффект и глобальное потепление. Цель поиска альтернативных источников энергии — потребность получать её из энергии возобновляемых или практически неисчерпаемых природных ресурсов и явлений. Во внимание может браться также экологичность и экономичность.

Как известно, немалая часть загрязнения экосистемы состоит из продуктов переработки, сжигания, добычи таких видов топлива как: уголь, нефть, газ, считаемых традиционными. Глобальный спрос на энергию увеличивается примерно на 3% в год. В 2025 году энергопотребление составит 22,8 млрд. т у. т. Мировые запасы традиционных энергетических ресурсов, по оценкам специалистов, составляют: угля — более 1500 млрд. тонн, нефти — 170 млрд. т, газа — 172 трлн. куб. м. По прогнозам, мировых запасов угля, нефти и газа при непрерывном росте промышленности, как основного потребителя энергетической отрасли, хватит на 100 лет и более.

В последние годы интенсивная добыча нефти, газа, угля в Казахстане, а также само функционирование и развитие ТЭК республики оказывают чрезвычайно большое и дестабилизирующее воздействие как на воспроизводство природных ресурсов, так и на окружающую среду. Поэтому с точки зрения природопользования важен поиск альтернативных, природосберегающих вариантов решения энергетических проблем. Большой природоохранный эффект может дать широкое использование «мягких» (альтернативных) источников энергии, являющихся, в отличие от топливно-энергетических, возобновимыми ресурсами и, как правило, не загрязняющих окружающую среду. В настоящее время получили распространение следующие виды такой энергии: гидроэнергия, ветровая, солнечная,водородная, управляемый термоядерный синтез.

В этой работе я перечислю и охарактеризую некоторые альтернативные источники энергии, используемые человечеством, и мы выберем наиболее перспективный из них.

Содержание:

1. Актуальность проблемы …………………………………стр.3

1.1 Цель …………………………………………………………стр.4

1.2 Гипотеза …………………………………………………….стр.4

1.3 Задачи ……………………………………………………….стр.4

1.4. Объект исследования ……………………………………. стр.4

2. Теоретическая часть ………………………………………. стр.5

2.1 Гидроэнергетика Казахстана ……………………………. стр.5

3. Ветровая энергия……………………………………………. стр.6

4. Энергия Солнца ………………………………………………стр.6

5.Управляемый термоядерный синтез………………………. стр.7

6.Мои личные выводы и предложения………………………. стр.9

7. Используемая литература…………………………………… стр.10

8. Приложения…………………………………………………… стр.11-18

2.Теоретическая часть:

Альтернативная энергетика — совокупность перспективных способов получения, передачи и использования энергии, которые распространены, не так широко, как традиционные, однако представляют интерес из-за выгодности их использования при, как правило, низком риске причинения вреда окружающей среде.

Альтернативный источник энергии является возобновляемым ресурсом, он заменяет собой традиционные источники энергии, функционирующие на нефти, добываемом природном газе и угле, которые при сгорании выделяют в атмосферу углекислый газ, способствующий росту парникового эффекта и глобальному потеплению. Причина поиска альтернативных источников энергии — потребность получать её из энергии возобновляемых или практически неисчерпаемых природных ресурсов и явлений. Во внимание может браться также экологичность и экономичность

3. Ветровая энергия

Новейшие исследования направлены преимущественно на получение электрической энергии из энергии ветра. Стремление освоить производство ветроэнергетических машин привело к появлению на свет множества таких агрегатов. Некоторые из них достигают десятков метров в высоту, и, как полагают, со временем они могли бы образовать настоящую электрическую сеть. Малые ветроэнергетические агрегаты предназначены для снабжения электроэнергией отдельных домов.

В проектировании установки самая трудная проблема состояла в том, чтобы при разной силе ветра обеспечить одинаковое число оборотов пропеллера. Поэтому угол наклона лопастей по отношению к ветру регулируют за счет поворота их вокруг продольной оси: при сильном ветре угол острее, воздушный поток свободнее обтекает лопасти и отдает им меньшую часть своей энергии. Помимо регулирования лопастей весь генератор автоматически поворачивается на мачте против ветра.

Ветроэнергетика

Достоинства:

Экологически-чистый вид энергии.
Эргономика (ветровые электростанции занимают мало места и легко вписываются в любой ландшафт, а также отлично сочетаются с другими видами хозяйственного использования территорий).
Возобновляемая энергия (энергия ветра, в отличие от ископаемого топлива, неистощима).
Ветровая энергетика — лучшее решение для труднодоступных мест (для удалённых мест установка ветровых электрогенераторов может быть лучшим и наиболее дешёвым решением).

Недостатки:

Нестабильность (нет гарантии получения необходимого количества электроэнергии; на некоторых участках суши силы ветра может оказаться недостаточно для выработки необходимого количества электроэнергии).
Относительно невысокий выход электроэнергии (ветровые генераторы значительно уступают в выработке электроэнергии дизельным генераторам, что приводит к необходимости установки сразу нескольких турбин; кроме того, ветровые турбины неэффективны при пиковых нагрузках).
Высокая стоимость (стоимость установки, производящей 1 мега-ватт электроэнергии, составляет 1 миллион долларов).
Опасность для дикой природы (вращающиеся лопасти турбины представляют опасность для некоторых видов живых организмов; согласно статистике, лопасти каждой установленной турбины являются причиной гибели не менее 4 особей птиц в год).
Шумовое загрязнение может причинять беспокойство диким животным и людям, проживающим поблизости.

4. Энергия Солнца.

Почти все источники энергии так или иначе используют энергию Солнца: уголь, нефть, природный газ не что иное, как «законсервированная» солнечная энергия. Она заключена в этом топливе с незапамятных времен.

Энергия солнечного излучения распределена по большой площади (иными словами, имеет низкую плотность), любая установка для прямого использования солнечной энергии должна иметь собирающее устройство (коллектор) с достаточной поверхностью.

Несмотря на северную широту географического расположения Казахстана, ресурсы солнечной энергии в стране являются стабильными и приемлемыми, благодаря благоприятным климатическим условиям.

Площадь Казахстана, доступная для установки фотоэлектрических преобразователей.

«Солнечные нагреватели воды разработанные в Казахском НИИ энергетики и выполненные на основе полимерных материалов, на порядок дешевле традиционных. Расчеты специалистов показывают, что использование таких СНВ может быть экономически выгодно даже в условиях города, где имеется большое количество разнообразных источников энергии.

Солнечная энергетика (Гелиоэнергетика)

Достоинства:

Общедоступность и неисчерпаемость источника.
Теоретически, полная безопасность для окружающей среды.

Недостатки:

Зависимость от погоды и времени суток.
Как следствие необходимость аккумуляции энергии.
Высокая стоимость конструкции, связанная с применением редких элементов.
Необходимость периодической очистки отражающей поверхности от пыли.

5.Геотермальная энергия

Геотермальная энергетика — направление энергетики, основанное на производстве электрической энергии за счёт энергии, содержащейся в недрах земли, на геотермальных станциях.

В вулканических районах циркулирующая вода перегревается выше температуры кипения на относительно небольших глубинах и по трещинам поднимается к поверхности, иногда проявляя себя в виде гейзеров. Доступ к подземным тёплым водам возможен при помощи глубинного бурения скважин.

Главным достоинством геотермальной энергии является её практическая неиссякаемость и полная независимость от условий окружающей среды, времени суток и года.

Существуют следующие принципиальные возможности использования тепла земных глубин. Воду или смесь воды и пара в зависимости от их температуры можно направлять для горячего водоснабжения и теплоснабжения, для выработки электроэнергии либо одновременно для всех этих целей. От того, какой источник геотермальной энергии используется, зависит устройство станции.

Если в данном регионе имеются источники подземных термальных вод, то целесообразно их использовать для теплоснабжения и горячего водоснабжения.

Главная из проблем, которые возникают при использовании подземных термальных вод, заключается в необходимости возобновляемого цикла поступления (закачки) воды в подземный водоносный горизонт. В термальных водах содержится большое количество солей различных токсичных металлов (например, бора, свинца, цинка) и химических соединений (аммиака, фенолов), что исключает сброс этих вод в природные водные системы, расположенные на поверхности.

Наибольший интерес представляют высокотемпературные термальные воды или выходы пара, которые можно использовать для производства электроэнергии и теплоснабжения.

Геотермальная энергия

Достоинства:

Возобновляемый источник энергии (во всяком случае, при условии, что в нагнетательную скважину не закачивается слишком много воды за слишком короткое время).
Геотермальная электростанция для работы не требует поставок топлива из внешних источников.
Эксплуатация геотермальной электростанции не требует дополнительных расходов, кроме расходов на профилактическое техобслуживание или ремонт.
Геотермальные электростанции не портят пейзаж и не требуют значительного землеотвода.
Обычная геотермальная электростанция, расположенная на берегу моря или океана, может применяться и для опреснения воды.
Не зависит от времени года и времени суток.

Недостатки:

Найти подходящее место для строительства геотермальной электростанции и получить разрешение местных властей и согласие жителей на ее возведение может быть проблематичным.
Иногда действующая геотермальная электростанция может остановиться в результате естественных изменений в земной коре, плохого выбора места или чрезмерной закачки воды в породу через нагнетательную скважину.
Через эксплуатационную скважину могут выделяться горючие или токсичные газы или минералы, содержащиеся в породах земной коры. Избавиться от них достаточно сложно.
Стоимость установки геотермальной электростанции велика.

6. Управляемый термоядерный синтез

Одним из наиболее перспективных инновационных источников энергии является управляемый термоядерный синтез (УТС). Энергия синтеза выделяется при слиянии ядер тяжелых изотопов водорода. Топливом для термоядерного реактора служат вода и литий, запасы которых практически не ограничены. В земных условиях реализация УТС представляет сложную научно-технологическую задачу, связанную с получением температуры вещества более 100 миллионов градусов и термоизоляцией области синтеза от стенок реактора.

Интерес к термоядерной энергетике проявляет и Казахстан. Среди основных проектов в рамках индустриально-инновационного развития Казахстана до 2015 года есть прорывные проекты.

Один из них – казахстанский термоядерный материаловедческий реактор Токамак. В данный момент является единственным в мире токамаком, предназначенным для решения задач в области материаловедения. Поэтому токамак находится в таблице самых перспективных установок XXI века. А Казахстан, активно работая с токамаком, будет иметь вес на мировом рынке. 5сентября 2010 года на казахстанском токамаке была получена первая плазма. В настоящий момент проводятся работы и эксперименты по подготовке к физическому пуску токамака и вводу в эксплуатацию комплекса в целом. Следующим шагом развития отрасли, по мнению казахстанских ученых, должна стать программа развития атомной энергетики в Казахстане.

7.Практическая часть

Первым объектом исследования являются лимоны.

Оборудование: Лимоны -3 шт., медная проволока, скрепки для бумаги, вольтметр.

План работы:

1. Противоположные концы проволоки зачистила на расстоянии 2-3 см.

2. В лимоны вставила скрепки, прикрутила к ним проволоку

3.Два свободных конца проволоки присоединила к вольтметру

Вывод: 3 лимона дают достаточно напряжения, чтобы стрелка вольтметра поднялась на несколько делений.

Вторым объектом моего исследования является уксусная кислота 70%.

Оборудование: уксусная кислота, формочки для льда, вольтметр

План работы: наполнила формочки уксусом, соединила формочки медной проволокой и подключила амперметр.

Вывод: уксусная кислота также способствует в выработке энергии

Исследование №3

Мы взяли один клубень картофеля и измерили напряжение. Затем разрезали клубень пополам, ложкой в одной из половинок сделали ямку. Туда положили зубную пасту, смешанную с содой. Соединили две половинки картофеля и измерили напряжение.

Вывод: практически без увеличения массы, было увеличено напряжение . Мы создали своего рода биотопливо. Этим доказали, что при смешивании определённых компонентов, можно добиться увеличения напряжения.

Заключение:

Вывод: я изучила особенности альтернативной энергетики, узнала о разных источниках альтернативной энергии и создала один из них. Моя работа только первый шаг в изучении данной проблемы. Но мои исследования можно и сейчас использовать в повседневной жизни.

Литература

I Источники:

1. Солнечная энергетика и солнечные батареи (http://solar-battery.narod.ru)

2. Интернет версия журнала «Наука и жизнь»

II Исследования:

3. Дементьев Б. А. Ядерные энергетические реакторы. 1984

4. Тепловые и атомные электрические станции. Справочник. 1985

III Справочные издания

5. Ф. Н. Мильков Общее землеведение

6. Б. С. Залогин 0кеаны

7. М. Р. Плоткин Основы промышленного производства

8. М. М. Дагаев Астрофизика

9. Л.Д.Юдасин. Энергетика: проблемы и надежды.

10. Г.Г.Чибриков. Интернационализация хозяйственной жизни и глобальные проблемы современности.

альтернативных источников энергии — Дети | Britannica Kids

Большинство альтернативных источников энергии являются возобновляемыми, а это значит, что, в отличие от ископаемого топлива, они вряд ли закончатся. Примеры включают солнце, ветер, реки и океаны, тепло изнутри Земли и биотопливо. Эти источники энергии можно использовать для выработки электроэнергии, нагрева воды и, в некоторых случаях, для топлива транспортных средств.

Солнечная энергия

Тепло и свет, производимые солнцем, являются огромным источником энергии. Ряд технологий, таких как фотоэлектрические (PV) элементы, были разработаны для использования этой энергии, чтобы ее можно было использовать в качестве источника энергии для выработки электроэнергии и тепла (солнечное отопление).

Энергия ветра и воды

Когда лопасти ветряной турбины вращаются, они преобразуют энергию ветра в электрическую с помощью механизма, называемого генератором. Ветровые турбины могут работать по отдельности или в группе, называемой ветряной электростанцией.

Точно так же реки и океаны могут обеспечивать электроэнергией. Вода, протекающая через плотину реки, запускает генераторы, вырабатывающие электричество. Это называется гидроэнергетикой или гидроэнергетикой. Волновая энергия образуется, когда генераторы помещаются в океан.Количество энергии зависит от размера, силы и частоты волн.

Геотермальная энергия

Геотермальная энергия — это тепло, которое исходит изнутри Земли. В некоторых местах, например в Исландии, тепло настолько близко к поверхности, что его можно легко использовать в качестве источника энергии. В других местах необходимо просверлить отверстия в камнях, чтобы достичь тепла.

Альтернативные источники энергии для транспортных средств

Большинство транспортных средств в истории работали на ископаемом топливе в виде бензина или дизельного топлива.Одним из альтернативных видов топлива является сжиженный нефтяной газ (СНГ), который производится из природного газа. Однако природный газ является ископаемым топливом и поэтому не возобновляемый. Возобновляемым видом топлива является этанол, который производится из зерна, такого как кукуруза. Биодизель, производимый из масличных растений, — еще одно возобновляемое топливо. Этанол и биодизель называются биотопливом — топливом, изготовленным из растительных или животных материалов.

Некоторые автомобили теперь работают от батарей или топливных элементов. Топливные элементы похожи на батареи, но служат намного дольше. Они используют топливо, такое как водород, для создания электричества.Топливные элементы также используются в космических кораблях и в некоторых зданиях.

11 различных источников альтернативной энергии

Потенциальные проблемы, связанные с использованием ископаемого топлива, особенно с точки зрения изменения климата, были рассмотрены раньше, чем вы думаете. Шведский ученый Сванте Аррениус еще в 1896 году первым заявил, что использование ископаемого топлива может способствовать глобальному потеплению.

Этот вопрос стал горячей темой в последние несколько десятилетий. Сегодня наблюдается общий сдвиг в сторону экологической осведомленности, и источники нашей энергии становятся предметом более пристального изучения.

Это привело к увеличению количества альтернативных источников энергии. Хотя жизнеспособность каждого из них можно оспаривать, все они вносят положительный вклад по сравнению с ископаемым топливом.

Меньшие выбросы, более низкие цены на топливо и уменьшение загрязнения — все это преимущества, которые часто может обеспечить использование альтернативных видов топлива.

Здесь мы исследуем одиннадцать наиболее известных альтернативных источников топлива и смотрим на преимущества, которые они предлагают, и потенциал для увеличения потребления в ближайшие годы.

Лучшие примеры альтернативных источников энергии

11. Водородный газ

В отличие от других видов природного газа, водород является полностью экологически чистым топливом. После производства водородные газовые ячейки при использовании выделяют только водяной пар и теплый воздух.

Основная проблема, связанная с этой формой альтернативной энергии, заключается в том, что она в основном получена за счет использования природного газа и ископаемого топлива. Таким образом, можно утверждать, что выбросы, создаваемые для его извлечения, противодействуют выгодам от его использования.

Процесс электролиза, который необходим для расщепления воды на водород и кислород, делает эту проблему менее важной. Однако электролиз по-прежнему уступает ранее упомянутым методам получения водорода, хотя исследования продолжают делать его более эффективным и экономичным.

10. Приливная энергия

В то время как приливная энергия использует энергию воды для выработки энергии, как и в случае с гидроэлектрическими методами, во многих случаях ее применение имеет больше общего с ветряными турбинами.

Хотя это довольно новая технология, ее потенциал огромен. Согласно отчету, подготовленному в Соединенном Королевстве, приливная энергия может удовлетворить до 20% текущих потребностей Великобритании в электроэнергии.

Наиболее распространенной формой производства приливной энергии является использование генераторов приливных потоков. Они используют кинетическую энергию океана для питания турбин, не производя отходов ископаемого топлива и не будучи так же восприимчивы к элементам, как другие формы альтернативной энергии.

9.Энергия биомассы

Энергия биомассы бывает разных форм. Сжигание древесины использовалось в течение тысяч лет для создания тепла, но в результате недавних достижений также наблюдались отходы, например, на свалках, и спиртовые продукты, используемые для аналогичных целей.

При сжигании дров выделяемое тепло может быть эквивалентно теплу системы центрального отопления. Кроме того, связанные с этим затраты, как правило, ниже, а количество углерода, выделяемого этим видом топлива, становится ниже количества, выделяемого ископаемым топливом.

Однако существует ряд проблем, которые необходимо учитывать при использовании этих систем, особенно если они установлены дома. Важным фактором может быть техническое обслуживание, к тому же вам может потребоваться разрешение местных властей на его установку.

8. Ветровая энергия

Этот вид производства энергии становится все более популярным в последние годы. Он предлагает те же преимущества, что и многие другие альтернативные источники топлива, поскольку в нем используется возобновляемый источник и не образуются отходы.

Текущие ветроэнергетические установки приводят в действие примерно двадцать миллионов домов в Соединенных Штатах в год, и это число растет. В большинстве штатов страны в настоящее время в той или иной форме установлены ветроэнергетические установки, и инвестиции в эту технологию продолжают расти.

К сожалению, эта форма производства энергии также сопряжена с проблемами. Ветровые турбины ограничивают обзор и могут быть опасны для некоторых видов диких животных.

7. Геотермальная энергия

По сути, геотермальная энергия — это извлечение энергии из земли вокруг нас.Он становится все более популярным, и в 2015 году в этом секторе в целом наблюдался пятипроцентный рост.

По оценкам Всемирного банка, около сорока стран могут удовлетворить большую часть своих потребностей в электроэнергии с помощью геотермальной энергии.

Этот источник энергии имеет огромный потенциал, но мало что делает, чтобы разрушить землю. Однако высокие первоначальные затраты на создание геотермальных электростанций привели к более медленному внедрению, чем можно было ожидать от столь многообещающего источника топлива.

6. Природный газ

Источники природного газа использовались в течение нескольких десятилетий, но благодаря прогрессу технологий сжатия он становится более жизнеспособным альтернативным источником энергии. В частности, он используется в автомобилях для снижения выбросов углерода.

Спрос на этот источник энергии растет. В 2016 году 48 нижних штатов США достигли рекордных уровней спроса и потребления.

Несмотря на это, с природным газом все же есть проблемы.Потенциал загрязнения выше, чем при использовании других альтернативных источников топлива, и природный газ по-прежнему выделяет парниковые газы, даже если их количество меньше, чем при использовании ископаемого топлива.

5. Биотопливо

В отличие от источников энергии биомассы, в биотопливе для производства энергии используются животные и растения. По сути, это топливо, которое можно получить из какой-либо формы органического вещества.

Они являются возобновляемыми в тех случаях, когда используются растения, так как их можно выращивать ежегодно.Однако им действительно требуется специальное оборудование для добычи, которое может способствовать увеличению выбросов, даже если самого биотоплива нет.

Биотопливо находит все большее применение, особенно в Соединенных Штатах. На их долю приходилось примерно семь процентов расхода топлива на транспорте по состоянию на 2012 год.

4. Волновая энергия

Вода снова доказывает, что вносит ценный вклад в альтернативные источники энергии с преобразователями энергии волн. Они имеют преимущество перед источниками энергии приливов, поскольку их можно размещать в океане в различных ситуациях и местах.

Как и в случае с приливной энергией, преимущества заключаются в отсутствии отходов. Он также более надежен, чем многие другие виды альтернативной энергии, и при правильном использовании имеет огромный потенциал.

Опять же, стоимость таких систем является основным фактором, способствующим замедлению внедрения. У нас также пока недостаточно данных, чтобы выяснить, как преобразователи волновой энергии влияют на природные экосистемы.

3. Гидроэнергетика

Гидроэлектрические методы на самом деле являются одними из самых первых способов получения энергии, хотя их использование начало сокращаться с ростом использования ископаемого топлива.Несмотря на это, они по-прежнему составляют примерно семь процентов энергии, производимой в Соединенных Штатах.

Гидроэнергетика имеет ряд преимуществ. Это не только чистый источник энергии, что означает, что он не создает загрязнений и множества связанных с этим проблем, но и является возобновляемым источником энергии.

Более того, он также предлагает ряд вторичных преимуществ, которые не сразу очевидны. Плотины, используемые для производства гидроэлектроэнергии, также способствуют борьбе с наводнениями и ирригационным технологиям.

2. Атомная энергетика

Атомная энергия — одна из самых распространенных форм альтернативной энергии. Это создает ряд прямых выгод с точки зрения выбросов и эффективности, а также способствует росту экономики за счет создания рабочих мест при создании и эксплуатации заводов.

По состоянию на 2015 год тринадцать стран полагались на ядерную энергию для производства по крайней мере четверти своей электроэнергии, и в настоящее время во всем мире действуют 450 станций.

Недостаток в том, что когда что-то идет не так с атомной электростанцией, существует вероятность катастрофы.Ситуации в Чернобыле и Фукусиме — тому примеры.

1. Солнечная энергия

Когда большинство людей думают об альтернативных источниках энергии, они склонны использовать в качестве примера солнечную энергию. С годами эта технология претерпела значительные изменения и теперь используется для крупномасштабного производства энергии и выработки электроэнергии для отдельных домов.

Ряд стран выступили с инициативами по развитию солнечной энергетики. Один из примеров — «Льготный тариф» Соединенного Королевства, а также «Налоговый кредит на инвестиции в солнечную энергию» в Соединенных Штатах.

Этот источник энергии полностью возобновляем, и затраты на установку перевешиваются деньгами, сэкономленными на счетах за электроэнергию от традиционных поставщиков. Тем не менее солнечные элементы склонны к износу в течение длительного времени и не так эффективны в неидеальных погодных условиях.

Заключение

Поскольку проблемы, возникающие в результате использования традиционных ископаемых видов топлива, становятся все более заметными, альтернативные источники топлива, подобные упомянутым здесь, вероятно, будут приобретать еще большее значение.

Их преимущества устраняют многие проблемы, вызванные использованием ископаемого топлива, особенно когда речь идет о выбросах. Однако развитие некоторых из этих технологий замедлилось из-за количества инвестиций, необходимых для их жизнеспособности.

Объединив их все, мы сможем положительно повлиять на такие проблемы, как изменение климата, загрязнение и многие другие.

Пожалуйста, внесите свой вклад в обсуждение ниже и поделитесь с нами своими мыслями об альтернативных источниках энергии в разделе комментариев или поделившись этой статьей в социальных сетях.

Ресурсы

Альтернативные источники энергии Понимание чтения

Ежедневно используется множество различных источников энергии. Откуда эта энергия? Сжигание ископаемого топлива является основным источником энергии. Источники, отличные от этого ископаемого топлива, известны как альтернативные источники энергии , и некоторые из них используются каждый день.

Вода, используемая стропилами уайтуотер, обладает огромным количеством энергии. Эта энергия воды может быть использована для выполнения работы с помощью водяных колес.Бегущая или падающая вода вращает колесо. Поворотное колесо вращает ось, которую можно прикрепить к оборудованию для выполнения различных работ. В мельнице вращается водяное колесо, и большой камень перемалывает зерно. В лесопилке водяные колеса вращают ось, и лезвие режет древесину. Наконец, на гидроэлектростанции текущая или падающая вода вращает генератор для производства электричества.

Не только вода вращает колесо, но и ветер , может это делать. Ветряные мельницы работают так же, как водяное колесо. В течение многих лет ветряные мельницы обычно использовались в основном для измельчения зерна, перекачки воды или того и другого.Однако сегодня все изменилось. Ветряные мельницы используются в качестве ветряных турбин, которые могут вырабатывать электричество. Когда ветер приводит в движение лопасти, создается и накапливается энергия, которую можно использовать для выполнения работы. Пока есть движение, можно производить энергию, а ветер — отличный альтернативный источник энергии. Во многих частях Среднего Запада, где много ветров, энергия производится для домов и предприятий.

Еще один источник энергии — это внутреннее тепло земли.Внутри Земли очень жарко, о чем свидетельствует горячая вода или пар, выходящий из-под земли в определенных местах на Земле. Внутреннее тепло Земли называется геотермальной энергией . Геотермальная энергия может использоваться для отопления домов и производства электроэнергии. В Бойсе, штат Айдахо, есть дома, которые с 1890-х годов обогреваются исключительно за счет горячих источников. Также в Гейзерах в Калифорнии пар приводит в движение турбины, вырабатывающие электричество. Этот пар поступает из подземных вод, которые нагреваются за счет геотермальной энергии.

Солнце дает энергию каждый день. Солнечная энергия часто считается просто солнечным светом. Солнечный свет полон энергии. Именно солнечный свет дает воде энергию для испарения и подъема в атмосферу. Люди находят новые способы использовать силу солнечного света. Один из основных способов — улавливать или концентрировать солнечный свет с помощью солнечных панелей . Этот солнечный свет можно использовать для обогрева домов и воды. Также солнечных элементов — это устройства, преобразующие солнечный свет в электрическую энергию.

По мере увеличения использования альтернативных источников энергии потребление ископаемого топлива на Земле также будет уменьшаться. Один ватт энергии, который используется солнечными элементами, на один ватт меньше, чем на электростанциях, сжигающих нефть или уголь. Если общество надеется, что у следующего поколения будут ресурсы, необходимые для отопления домов и вождения автомобилей, альтернативные источники энергии необходимы сегодня.

Ископаемое топливо сегодня является наиболее распространенным источником энергии, но не считается экологически чистым источником энергии. Существуют различные другие источники альтернативной энергии, которые должны быть включены, если ожидается, что следующие поколения будут иметь энергию.Вода, ветер, внутреннее тепло земли и солнце используются для создания энергии. Геотермальная энергия и солнечная энергия более распространены. Дома отапливаются и охлаждаются, автомобили передвигаются, а электричество используется из этих различных альтернативных источников энергии. Все это примеры чистой энергии, которая лучше для окружающей среды, поскольку не вызывает загрязнения.

Источники энергии для детей — Научные игры и видео

Источники энергии

Класс: 5 — 12

Урок по источникам энергии. Источники энергии — это системы, которые определенным образом вырабатывают энергию, например, атомная электростанция. Урок исследует три основных источника энергии — ядерную энергию, ископаемое топливо и возобновляемые источники. Это объясняет плюсы и минусы этих источников энергии.