Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Školní fyzika v environmentálním kontextu Jindřiška Svobodová Katedra fyziky PdF MU v Brně.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "Školní fyzika v environmentálním kontextu Jindřiška Svobodová Katedra fyziky PdF MU v Brně."— Transkript prezentace:

1 Školní fyzika v environmentálním kontextu Jindřiška Svobodová Katedra fyziky PdF MU v Brně

2 2 Environmentální koncept vzdělávání UNESCO Environmentální koncept vzdělávání UNESCO ( tzv. 4 pilíře

3 3 Environmentální koncept vzdělávání UNESCO: Environmentální koncept vzdělávání UNESCO: učit se poznávat, tzn. osvojovat si nástroje chápání světa a rozvíjet dovednosti k učení se; učit se poznávat, tzn. osvojovat si nástroje chápání světa a rozvíjet dovednosti k učení se; učit se jednat, tzn. naučit se tvořivě zasahovat do svého životního (přírodního i společenského) prostředí; učit se jednat, tzn. naučit se tvořivě zasahovat do svého životního (přírodního i společenského) prostředí; učit se být, tzn. porozumět vlastní osobnosti a jejímu utváření v souladu s morálními hodnotami; učit se být, tzn. porozumět vlastní osobnosti a jejímu utváření v souladu s morálními hodnotami; učit se žít s ostatními, tzn.umět spolupracovat s ostatními, a moci se tak podílet na životě společnosti, nalézt v ní své místo. učit se žít s ostatními, tzn.umět spolupracovat s ostatními, a moci se tak podílet na životě společnosti, nalézt v ní své místo. Kdo a jak to bude učit ?

4 4 Hlavní potíže Jak moc přírodních zdrojů je možné spotřebovávat, aniž se sníží schopnost přírody poskytovat lidem své služby v dostatečné míře a kvalitě? Antropocén – žijeme v pětihorách ? Žijeme v období, kdy se přírodní transport látek stává menším než látkové toky provozované lidmi. Využívání zdrojů udržitelným způsobem je klíčové. To však není dobře známo.

5 5 Globální problémy / OSN Stockholm 1972, kráceno /: globální problémy spojené s atmosférou: zvýšený skleníkový efekt narušení ozonové vrstvy znečištění ovzduší – kyselé deště, prach nadměrné čerpání NOZE i OZE (voda, půda); poškození půdy, eroze půdy, globální ohrožení biodiverzity - genetické základny nebezpečné odpady Hlavní potíže s přírodou - témata

6 6 100-year linear trend of 0.74 o C for

7 7 ZŠ fyzika poskytuje nástroje, jimiž lze analyzovat lidské činnosti z envi-hlediska. ZŠ fyzika poskytuje nástroje, jimiž lze analyzovat lidské činnosti z envi-hlediska. Je dobré se nezaměřit jen na obecné problémy, ale na náš konkrétní životní styl. Úkolem není učit o povaze enviro-problémů a jejich důsledcích, ale o tom, jak funguje život a o tom, jak a proč musíme učinit změny ve svém vlastním životním stylu. kazovat metody vědecké práce, aby vůbec běžní lidé chápali principy kritického myšlení a vědecké práce. U kazovat metody vědecké práce, aby vůbec běžní lidé chápali principy kritického myšlení a vědecké práce. EV a fyzika ? - toky energie, koloběhy látek, vědecké metody, Zelená sbírka námětů pro školní praxi …

8 8 Název: Vliv soli na teplotu bodu varu vody HYPOTÉZA Přidání soli do vody způsobí, že voda bude vřít při vyšší teplotě Postup: předplánujeme v dialogu s dětmi Zápis měření: , Matěj, množství destil.vody 400ml, teploměr do 150° C, odměrka, sůl Teplota varu destilované vody (kontrolní) 100,5° C Teplota varu vody po přidání soli 0 lžíce 100,5° C 2 lžíce 102° C 3 lžíce 103,5° C Záznam průběhu Po přidání soli do vařící vody, voda začala více bublat a přestala chvíli vřít. Krátce na to opět se dostala do varu. Výsledky: Tabulka, graf Závěr: Je hypotéza pravdivá? Ano, z hlediska tohoto měření se ukazuje, že přidáním soli voda vře při vyšší teplotě.. Otázky učitele: Co ještě je třeba k ověření? Proč bylo lépe sůl vkládat až do vroucí vody?

9 9 Ukázka 2 - Metoda slepého pokusu Užívá pro vyloučení subjektivní faktoru osob, které se zúčastňují pokusu. Název: Čaj pro všechny HYPOTÉZA Lze chuťově rozlišit dva stejné nálevy čaje, které se lišit pouze tím, že jeden zalijete vodou o 90°C a druhý 100°C. Žáci připraví podle návodu čajové nálevy téhož druhu čaje do odlišných konviček za stejných podmínek jen jedni čaj zalijí vodou o nižší teplotě. Pověřená osoba utajeně označí oba zkoumané typy čaje, přelije je do jiných nádob např.termosek. Připraví se tabulka, do které žáci zaznamenají subjektivní vjemy nejlépe nezúčastněného okolí, zda se a jak liší čaj A a B.

10 10 Příklad – ukázka 1 Jaký výkon má mít FV elektrárna, aby šetřila 60t emisí CO 2 ročně? Úvahy: lze na otázku jednoznačně odpovědět bez dalších údajů? Na čem všem to bude záviset ? - na době slunečního svitu, který je k dispozici rozdíly v jsou celkem významné v ČR dopadá denně v průměru 3,2kWh/m 2 tedy asi 1,1MWh ročně solárního záření. - na účinnosti a poloze fotovoltaických článků FV články z amorfního Si mají účinnost do 8% z krystalického Si 17%. - na tom, jakou elektrárnu FV články vlastně nahrazují Pokud takovou, která je bez emisí, neušetříme nic - na rozměrech a špičkovém výkonu dodaného zařízení

11 11 lze si to nechat online spočítat Tedy předpokládejme: Klima ČR, křemíkové FV, náhrada uhelné elektrárny =energetické hnědé uhlí 20MJkg -1 FV elektrárna s články z krystalického křemíku umístěná v ČR získá za rok přibližně 0,2MWh

12 12 Dojdeme k přibližným výsledkům: 60 tun CO 2 obsahuje 16,6 tun uhlíku 12 C 60 * 12/44=16,6 Hnědé uhlí má obsah uhlíku přibližně 50% tj. na produkci 60 tun CO 2 jej spálíme 33 tun. Výhřevnost uhlí je přibližně 15 MJ/kg a účinnost přeměny energie uhlí na elektřinu je přibližně 40%. Ze zmíněných 33 tun uhlí získáme 198 GJ= 55MWh elektřiny Na získání 55 MWh/ročně potřebujeme v ČR kolektor o ploše : 1m 2 FV kolektoru….180kWh ročně v ČR X m 2 FV …… kWh -> 305m 2 Takový systém FV, který ušetří 60tun CO 2 stojí kolem 18milionů korun

13 13 Způsoby podpory OZE ? Stavím RD a to tak, že oproti běžnému domu ušetřím na topení ročně 2000m 3 zemního plynu při navýšení investic o 150 tisíc Kč (na jakoukoli dotaci od státu nemám nárok). Z tohoto množství zemního plynu lze ročně vyrobit asi kWh elektřiny. úvahy nad energetickou koncepcí Úspora10000kWh Úspora kWh Topíme-li uhlím 20MJkg -1 v kotli s 80% učinností 0,8.20/3,6 = 4.4 kWh kg -1 tedy roční úspora představuje 10000/4.4=2273 kg uhli Z 1kg uhlí je asi 3kg CO 2 Tedy ušetřené emise CO 2 činí 6819kg - 7tun Tedy 8 dobře izolovaných rodinných domků ušetří stejně emisí jako jeden FV systém

14 14 Rozdílná dotace je nastavena tak, aby se vyrovnala návratnost investičně různě náročných obnovitelných zdrojů. Jinými slovy, čím neefektivnější obnovitelný zdroj, tím vyšší dotaci získá. Může velmi dobře přihodit, že se objeví spousta investorů do slunečních elektráren a stát jim bude muset vyplácet zelené bonusy či draze vykupovat vyrobenou elektřinu po dobu 10 let, aniž by za tuto dobu elektrárny přispěly do celkové energetické bilance jedinou kilowatthodinou. Vyznamenání Nulovou dotací 1.místo úspory Postavím FV elektrárnu o stejném ročním výkonu kWh za zhruba 1,6 milionů Kč, dostanu od státu ročně na zelených bonusech kolem Kč, postavím-li větrnou elektrárnu dostanu na zelených bonusech Kč.

15 15 OZE pracuje za vás

16 16 Analýza textu z novin Ledvickou uhelnouLedvickou uhelnou elektrárnu čeká inovace Dva ze tří 110MW bloků s účinností 37% v elektrárně Ledvice nahradí do roku 2012 jeden moderní o výkonu 660 megawattů. Jeho hrubá účinnost se přiblíží 47 %, díky čemuž se spotřeba paliva i emise skleníkového plynu CO2 sníží o plnou čtvrtinu. Spalovat se v něm bude hnědé uhlí z Dolu Bílina o výhřevnosti 12 MJ/kg. Nový blok bude stejně jako dosluhující dodávat také teplo do okolních obcí a měst. Ukázka 3

17 17 Otázky: Kolik bude od roku 2012 činit elektrický výkon elektrárny Ledvice? / =770MW e / Kolik uhlí spotřebovala dosud denně při plném výkonu? Instalovaný el.výkon naší uhelné elektrárny je 330MW, při účinnosti 37 , energie dodaná za 1 den:

18 18  Kolik uhlí spotřebuje po modernizaci? Po modernizaci spotřebuje tato uhelná elektrárna dvojnásobek paliva. Dojde modernizací Ledvic skutečně k omezení vypouštění CO 2 do ovzduší, jak slibuje nadpis? Nedojde, emise CO 2 se díky zvýšení výkonu zvýší asi o 52%. O kolik procent se zvýší její výkon? 330MW…  770MW………x  takže /330=233 výkon se zvýší o 133  a množství paliva jen o 52 .

19 19 Citace: (kráceno) K diskusi o GW přináší média zastrašující argumenty. Přesto v našem národě vítězí zdravý pohled. Za hlavního viníka z celého souboru skleníkových plynů se vždy uvádí pouze oxid uhličitý, což mnoho vědců nepovažuje za správné. CO 2 je vydechován do ovzduší člověkem a zvířaty, a to rozhodně ne v zanedbatelné míře. Možno konstatovat, že 10 milionů občanů ČR vydechne ročně do ovzduší 117 milionů tun tohoto plynu. Jenom pro představu: je to kolem desetiny vypouštěných exhalací z naší dopravy. V souvislosti se zpřísňováním limitů Evropské unie pro oxid uhličitý z aut, je uvedená hodnota v každém případě poučná. Rozhodně udivuje, proč někteří radikálové Evropské unie se nyní zaměřují právě na tento plyn. Autor je doktor přírodních věd se zaměřením na životní prostředí NEDÝCHAT Článek z několika významných českých deníků Ukázka 4 - diskuse

20 20 Strávením potravin jen vracíme do vzduchu CO 2, který byl dříve rostlinami ze vzduchu odebrán, tedy dýcháním nenavyšujeme jeho množství v atmosféře – pouze jsme jeden z článků jeho přirozeného koloběhu. Proto je také spalování biopaliv považováno za proces s nulovou produkcí kysličníku uhličitého. ARGUMENT 1

21 21 Dále je záhadou, jak mohl pan XY přijít k údaji, že 10 7 občanů ČR ročně produkuje dýcháním 117 miliónů tun CO 2, tedy 11,7 t na hlavu a rok. Ze statistik -- celk. produkce CO 2 (zahrnující průmysl, dopravu, vytápění…) je v ČR 12,5 tuny na hlavu a rok. Že by tedy lidské plíce zvládly vyrobit téměř 94% naší celkové produkce CO 2 ? ARGUMENT 2 Člověk přijímá denně v potravě asi 0,3 kg uhlíku, jehož oxidací11 vznikne kolem 1 kg oxidu uhličitého. Ročně ho tedy občané ČR mohou vydechnout maximálně 4 milióny tun CO 2, tedy aspoň 30krát méně než je klíčový údaj uváděný v glose. C+O 2 —>CO —>44 a 44/12 je 3.6

22 22 Občanská fyzika Lepší budovy – pasivní domy --- standard budov Lepší budovy – pasivní domy --- standard budov Přírodní materiály a nové technologie Přírodní materiály a nové technologie Aktivní solární systémy s vysokou účinností Aktivní solární systémy s vysokou účinností Úsporné spotřebiče Úsporné spotřebiče Světlo (jedovaté v noci) Světlo (jedovaté v noci) Úprava vody Úprava vody Osvěta Osvěta

23 23

24 24 Projekt EnviWIKI Ekostopa - hra o Zemi Závěr

25 25 FV na Pdf GW Faktor 4 publikace na veronice Budovy Hostětín Biomasa Kolektory Světlo uhlíková kalkulačka Pokusy: ODKAZY


Stáhnout ppt "Školní fyzika v environmentálním kontextu Jindřiška Svobodová Katedra fyziky PdF MU v Brně."

Podobné prezentace


Reklamy Google