Koln fyzika v environment ln m kontextu
This presentation is the property of its rightful owner.
Sponsored Links
1 / 23

Školní fyzika v environmentálním kontextu PowerPoint PPT Presentation


  • 49 Views
  • Uploaded on
  • Presentation posted in: General

Školní fyzika v environmentálním kontextu. Jindřiška Svobodová Katedra fyziky PdF MU v Brně.  Environmentální koncept vzdělávání UNESCO ( tzv. 4 pilíře http://www.unesco.org/delors/fourpil.htm ,). Environmentální koncept vzdělávání UNESCO:

Download Presentation

Školní fyzika v environmentálním kontextu

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

Presentation Transcript


Koln fyzika v environment ln m kontextu

Školní fyzika v environmentálním kontextu

Jindřiška Svobodová

Katedra fyziky PdF MU v Brně


Koln fyzika v environment ln m kontextu

 Environmentální koncept vzdělávání UNESCO

(tzv. 4 pilíře http://www.unesco.org/delors/fourpil.htm,)


Koln fyzika v environment ln m kontextu

Environmentální koncept vzdělávání UNESCO:

  • 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 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.

Kdo a jak to bude učit ?


Koln fyzika v environment ln m kontextu

Hlavní potíže

Žijeme v období, kdy se přírodní transport látek stává menším než látkové toky provozované lidmi.

Jak moc přírodních zdrojů je možné spotřebovávat, aniž se sníží schopnost přírody poskytovat lidem své služby v dostatečné míře a kvalitě?

To však není dobře známo.

Využívání zdrojů udržitelným způsobem je klíčové.

Antropocén – žijeme v pětihorách ?


Koln fyzika v environment ln m kontextu

Hlavní potíže s přírodou - témata

  • 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


  • Koln fyzika v environment ln m kontextu

    100-year linear trend of 0.74 oC for 1906-2005


    Koln fyzika v environment ln m kontextu

    EV a fyzika ? - toky energie, koloběhy látek, vědecké metody,

    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.

    Ukazovat metody vědecké práce, aby vůbec běžní lidé chápali principy kritického myšlení a vědecké práce.

    Zelená sbírka námětů pro školní praxi …


    Koln fyzika v environment ln m kontextu

    Příklad – ukázka 1

    Jaký výkon má mít FV elektrárna, aby šetřila 60t emisí CO2 ročně?

    Úvahy:

    lze na otázku jednoznačně odpovědět bez dalších údajů?

    Na čem všem to bude záviset ?

    - na tom, jakou elektrárnu FV články vlastně nahrazují

    Pokud takovou, která je bez emisí, neušetříme nic

    - na době slunečního svitu, který je k dispozici

    rozdíly v jsou celkem významné v ČR dopadá denně v průměru 3,2kWh/m2 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 rozměrech a špičkovém výkonu dodaného zařízení


    Koln fyzika v environment ln m kontextu

    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

    lze si to nechat online spočítat

    http://re.jrc.cec.eu.int/pvgis/pvestframe.php?en&europe


    Koln fyzika v environment ln m kontextu

    Dojdeme k přibližným výsledkům:

    60 tun CO2 obsahuje 16,6 tun uhlíku 12C

    60 * 12/44=16,6

    Hnědé uhlí má obsah uhlíku přibližně 50% tj. na produkci 60 tun CO2

    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 :

    1m2 FV kolektoru….180kWh ročně v ČR

    X m2 FV ……..55000kWh -> 305m2

    Takový systém FV, který ušetří 60tun CO2

    stojí kolem 18milionů korun


    Koln fyzika v environment ln m kontextu

    úvahy nad energetickou koncepcí

    Způsoby podpory OZE ?

    Stavím RD a to tak, že oproti běžnému domu ušetřím na topení

    ročně 2000m3 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 10 000 kWh elektřiny.

    Úspora - 10000kWh

    Topíme-li uhlím 20MJkg-1v 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 CO2

    Tedy ušetřené emise CO2 činí 6819kg - 7tun

    Tedy 8 dobře izolovaných rodinných domků ušetří stejně emisí jako jeden FV systém


    Koln fyzika v environment ln m kontextu

    Postavím FV elektrárnu o stejném ročním výkonu 10 000 kWh

    za zhruba 1,6 milionů Kč, dostanu od státu ročně na zelených bonusech

    kolem 126 000 Kč,

    postavím-li větrnou elektrárnu dostanu na zelených bonusech 20 000 Kč.

    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


    Oze pracuje za v s

    OZE pracuje za vás

    http://www.tzb-info.cz/t.py?t=2&i=2815&z=2


    Koln fyzika v environment ln m kontextu

    Ukázka 3

    Analýza textu z novin

    Ledvickouuhelnou elektrárnu čeká inovace 29.8.06

    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.


    Koln fyzika v environment ln m kontextu

    Otázky:

      Kolik bude od roku 2012 činit elektrický výkon elektrárny Ledvice?

    /660+110=770MWe/

    Kolik uhlí spotřebovala dosud denně při plném výkonu?

    Instalovaný el.výkon naší uhelné elektrárny je 330MW, při účinnosti 37, energie dodaná za 1 den:


    Koln fyzika v environment ln m kontextu

    ·Kolik uhlí spotřebuje po modernizaci?

    Po modernizaci spotřebuje tato uhelná elektrárna dvojnásobek paliva.

    Dojde modernizací Ledvic skutečně k omezení vypouštění CO2 do ovzduší, jak slibuje nadpis?

    Nedojde, emise CO2 se díky zvýšení výkonu zvýší asi o 52%.

    O kolik procent se zvýší její výkon?

    330MW….. ..100

    770MW………xtakže 100 .770/330=233 výkon se zvýší o 133 a množství paliva jen o 52.


    Koln fyzika v environment ln m kontextu

    Ukázka 4 - diskuse

    NEDÝCHAT

    Článek z několika významných českých deníků

    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. CO2 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


    Koln fyzika v environment ln m kontextu

    ARGUMENT 1

    Strávením potravin jen vracíme do vzduchu CO2, 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.


    Koln fyzika v environment ln m kontextu

    Dále je záhadou, jak mohl pan XY přijít k údaji, že 107 občanů ČR ročně produkuje dýcháním 117 miliónů tun CO2, tedy 11,7 t na hlavu a rok.

    Ze statistik -- celk. produkce CO2(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 CO2?

    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 CO2, tedy aspoň 30krát méně než je klíčový údaj uváděný v glose.

    C+O2—>CO2

    12+2.16—>44 a 44/12 je 3.6


    Ob ansk fyzika

    Občanská fyzika

    • Lepší budovy – pasivní domy --- standard budov

    • Přírodní materiály a nové technologie

    • Aktivní solární systémy s vysokou účinností

    • Úsporné spotřebiče

    • Světlo (jedovaté v noci)

    • Úprava vody

    • Osvěta


    Koln fyzika v environment ln m kontextu

    Závěr

    Ekostopa - hra o Zemi

    Projekt EnviWIKI http://www.czp.cuni.cz/enviwiki/


    Koln fyzika v environment ln m kontextu

    FV na Pdf

    http://www.ped.muni.cz/wsolar/

    http://www.tzb-info.cz/t.py?t=2&i=2815

    GW

    http://www.ipcc.ch/present/presentations.htm

    http://amper.ped.muni.cz/gw/clanky/slu_klih.html 2006

    http://amper.ped.muni.cz/gw/clanky/poster.all/

    http://amper.ped.muni.cz/gw/dirs/gw_bookm.htm

    http://astro.sci.muni.cz/pub/hollan/e_papers/faktor4/faktor4.html Faktor 4

    http://www.veronica.cz/?id=128 publikace na veronice

    Budovy

    http://astro.sci.muni.cz/pub/hollan/e_papers/prednasky/proc_skoly/

    http://astro.sci.muni.cz/pub/hollan/e_papers/prednasky/mu_kampus/

    http://astro.sci.muni.cz/pub/hollan/e_papers/prednasky/nl_ceeres.htm

    http://www.hausderzukunft.at/index.htm

    Hostětín

    http://astro.sci.muni.cz/pub/hollan/e_papers/prednasky/ho_ceeres.htm

    http://astro.sci.muni.cz/pub/hollan/e_papers/prednasky/toky_emi.htm

    Biomasa

    http://astro.sci.muni.cz/pub/hollan/e_papers/biomasa/biom_aus.html

    Kolektory

    http://astro.sci.muni.cz/pub/hollan/e_papers/solar/tech_inf.html

    Světlo

    http://amper.ped.muni.cz/noc/a_den/noc_a_den.htm

    http://amper.ped.muni.cz/noc/solarni_panel/ZARIVKA.TXT

    http://amper.ped.muni.cz/noc/solarni_panel/kalib.txt

    http://amper.ped.muni.cz/noc/

    http://amper.ped.muni.cz/noc/praha/spatne/ipage00061.htm

    http://ec.europa.eu/environment/climat/campaign/index_cs.htm

    http://www.mycarbonfootprint.eu/cs/ uhlíková kalkulačka

    Pokusy:

    http://astro.sci.muni.cz/pub/hollan/e_papers/pokusy.htm

    ODKAZY


  • Login