Екоурок "Проблема енергозбереження"

Підготували:

Смиковська Тетяна Миколаївна

вчитель біології, спеціаліст вищої категорії

Мірошник Лариса Павлівна

вчитель географії, спеціаліст першої категорії

Мета: розглянути особливості та галузеву структуру електроенергетики України;

Формування в учнів сучасного світогляду та системи спеціальних знань щодо переваг прогресивних технологій енергоефективного освітлення та його впливу на зниження викидів парникових газів до атмосфери;

виховувати стійку потребу у сталому розвитку суспільства.

Завдання:

• Ознайомитись з електроенергетичною  галуззю, її структурою, часткою у виробництві електроенергії України кожної з видів електростанцій, найбільшими електростанціями України;
• розширити знання з теми паливно-енергетичний комплекс;
• з’ясувати яка теплота згоряння різних видів палива, переваги та недоліки різних типів електростанцій, фактори, які впливають на розміщення електростанцій різних типів, які проблеми постають перед електроенергетикою та які шляхи їх вирішення;
• розвивати критичне та логічне мислення, екологічне мислення, уміння працювати в групі, працювати з підручником, додатковими джерелами знань, проводити дослідження та презентувати його результати, висловлювати і аргументувати свою думку;
• виховувати раціональне ставлення до ресурсів, культуру розумової праці.
•  

Тип уроку: інтегрований

Методи:

• за характером пізнавальної діяльності: пояснювально-ілюстративні, частково-пошукові, проблемного викладу, дослідницькі;
• за рівнем активності учнів: активні (робота з підручником, картою, додатковою інформацією, проектна презентація результатів проектної діяльності); пасивні (пояснення);
• за дидактичною метою: методи використання знань, методи закріплення знань, умінь і навичок.
•  

Обладнання: настінна карта України, атласи, матеріали презентації проекту, підручники, брошурки для молодшого, середнього та старшого шкільного віку «Програма розвитку ООН. Заміни лампи – зміни світ!», матеріали сайту

Програма розвитку ООН в Україні «Трансформація ринку в напрямку енергоефективного освітлення» http://lampochki.org.ua/

Епіграф уроку:

«Мы вовсе не получили Землю в наследство от наших предков – мы всего лишь взяли её в долг у наших детей».          

Антуан Сент – Экзюпери.

Хід уроку

І. Організаційний момент. Привітання. Вітаємо учасників Всеукраїнської освітньої компанії з енергозберігаючого освітлення в рамках впровадження проекту «Трансформація ринку в напрямку енергоефективного освітлення», що реалізується Програмою розвитку ООН в Україні за фінансування глобального екологічного фонду.

ІІ. З’ясування теми, мети уроку. Мотивація навчальної діяльності

Діти, озирніться навколо. Як багато звичних речей нас оточує! Коли прокидаємося вранці взимку – вмикаємо світло в кімнаті, а на плиті вже готується смачний сніданок. А як гарно повертатися ввечері додому освітленими вулицями, заходити у світлий під’їзд. Це все – завдяки чому?

Правильно: завдяки електриці та лампочці!

Чи знаєте ви,що понад 20% всієї виробленої в Україні електрики витрачається на освітлення вулиць, під’їздів, квартир, адміністративних будинків, офісів, шкіл, дитячих будинків, лікарень, університетів.

У 1872 р. російський винахідник О.М. Лодигін запропонував перше джерело світла, схоже на сучасну лампу розжарювання. Сучасні винахідники розробили енергоефективні лампи. Пропоную послухати суперечку лампи розжарювання і лампи люмінесцентної.

Рольова  гра «Зроби перший крок»

Мета: Звернути увагу учнів на проблему збереження електроенергії.
Показати залежність і переплетіння цієї теми з екологічними та морально-етичними проблемами людства.
Виховувати бережливе ставлення до збереження електроенергії, екологічне мислення, самостійність і виборі рішень.
В класі горять лампочки, звучить весела музика. І раптом стихла музика, згасло світло.
Вчитель: Як? Що ж нам тепер робити? (розгублено)
Заходять дві дівчинки в костюмах Лампочки розжарювання і Лампочки люмінесцентної, сперечаючись.
Лампочка люмінесцентна: Це ти вина.

 Лампочка розжарювання: Ні ти, це все через тебе.
Лампочка люмінесцентна : Я хочу зробити відверте оголошення: в усьому, що сталося винна. Якби вона була більш обачнішою, сучасною, мала високий коефіцієнт корисної дії і довший термін служби, то цього б не трапилось.

Лампочка розжарювання : Хто б казав, Лампочко, в усьому винна саме ти. Це ти цілодобово в кімнатах гориш і дарма витрачаєш електричну енергію.
Лампочка люмінесцентна: Та до чого тут я? Моя справа горіти, освітлювати приміщення, а коли мене вимикати це не моя робота. Вимикати повинен мене вимикач.

Входить Вимикач.
Вимикач: Хто це мене тут згадує?! Я твердо запевняю: я теж не винен. Адже завжди знаходжусь на видному місці біля дверей, ще й табличка наді мною: "Вимкни світло". Що ще потрібно? Та чомусь до неї всім байдуже.
Лампочка люмінесцентна: Ось бачиш, я і Вимикач тут ні до чого. До речі, я не так вже й багато електроенергії з'їдаю!

 Лампочка розжарювання : Так що ж виходить, винна тільки я? Я що ворог собі? Оце тільки й мрію, щоб витратити електроенергію і згоріти зовсім (обурюється).
Лампочка люмінесцентна (весело): Саме так. У тебе ж на лобі написано: "Камікадзе"! Застаріла!
Лампочка розжарювання  (роздратовано): Яка неповага. Моє діло світити, а думати повінні люди.
Лампочка люмінесцентна (злорадно): Ось я тебе і впіймала!
Вимикач: Зачекай, Лампочко, Вимикач правду говорить, в усьому винні Люди! Це ж вони безвідповідально ставляться до використання енергії, енергоресурсів.

Лампочка люмінесцентна: Гляньте, до нас Лічильник іде (Виходить хлопчик в костюмі Лічильника). Зараз, Лічільник, він скаже про нас.

Лічильник: Я почув вашу суперечку. І хочу звернутися передусім до вас люди. Невже так тяжко перевірити на практиці переваги люмінесцентних ламп:

• Економія електроенергії – до 80%
• Тривалість служби за умови правильної експлуатації – до 10 000 годин (до 10 років)
• Висока світловіддача
• Низька тепловіддача (виділяє менше теплової енергії, ніж лампа розжарювання)
• Різноманітність кольорів світлового потоку

 Вимикач: Я повністю з тобою згоден і пропоную: Дорогі, Люди, якщо ви так захоплені іншими справами і забуваєте про мене, створіть новітню більш ефектну систему вимикання.

Еколог: Замінивши традиційні лампи розжарювання у всіх квартирах, будинках та під’їздах України на енергозберігаючі, можна отримати такі екологічні та соціально – економічні ефекти:

Економія електроенергії – понад 1084 ТВт на рік

Заощадження коштів – понад 13 млрд. грн. на рік

Зменшення викидів СО 2 в атмосферу – понад 1626000кт на рік.

Це еквівалентно:

Висадці близько 4 млн. дерев на рік.
Лампочка люмінесцентна: Не можна так все лишати! Нам треба діяти.
Проте самі ми не вирішимо цієї проблеми. Потрібно, щоб кожна людина, маленька і велика, нарешті збагнула всю критичність і серйозність піднятої проблеми і взяла ситуацію під контроль. Пропоную з повагою і почестями відправити лампочку розжарювання в музей.
Вимикач: Відгукніться на наші заклики. Збережіть дім, в якому живете.
Вчитель: І ми - збережемо. Адже нам є що берегти: мир, Зелену планету, самих себе…Цей список можна продовжувати і продовжувати… І збереження електроенергії займає тут не останнє місце. Адже кожен може пригадати безглуздо палаючу лампочку у ванній кімнаті, цілодобово працююче радіо на кухні і телевізор, що вже півгодини розмовляє сам до себе.
Вчитель: Нам байдуже. Проте коли раптом зникає світло в будинку, ми безпорадно розводимо руками.
Вчитель: То ж давайте почнемо з себе. Кожен для себе вибере правильне рішення. Вибір за нами.

ІII. Поглиблення і систематизація знань, оволодіння новою інформацією                

Вчитель. Освітлена тепла затишна оселя, ліхтарики по всьому місту, яскрава реклама, новорічна ялинка – друга в Україні за кількістю лампочок – все це наше місто. Ми так звикли до цього комфорту, що навіть не замислюємось яку ціну платимо за це. Лише на нашій станції за 1 добу спалюють 11 тисяч тон вугілля, а це 170  вагонів.        

Учень.        В структурі ПЕК України переважають ТЕС та АЕС.

Теплові електростанції (ТЕС) працюють на традиційних ви­дах палива (вугілля, газ) і можуть бути двох видів: конденсаційні (коли відпрацьована пара, пройшовши через тур­біну, охолоджується, конденсується і знову надходить до котла) і теплоелектроцентралі (ТЕЦ), у яких відпрацьована пара потім використовується для опалення. ТЕЦ будують звичайно у великих містах, оскільки передача пари або гарячої води поки що мож­лива на відстань не більше 20 км. Конденсаційні електростанції, що обслуговують великі терито­рії, називають державними районними електростанціями (ДРЕС). Теплові електростанції будуються набагато швидше і дешевші, ніж ГЕС, але для їхньої експлуатації потрібно набагато більше людей і постійний видобуток та транспортування палива. ТЕС можуть працювати тільки в стабільному режимі, оскільки для досягнення необхідних параметрів пари в котлі необхідно його розігрівання протягом 2–3 діб. Часті зупинки і запуски теплоелектростанції різко знижують ефективність їх роботи, зокрема підвищують витрати палива і зношують устаткування.

Учень. Вплив ТЕС на довкілля залежить від того, який вид палива вони використовують. Найбільшої шкоди природі завдають стан­ції, що працюють на вугіллі. Для визначення місця спорудження ТЕС підраховують витрати на перевезення палива і на передачу електроенергії. Якщо витра­ти на перевезення палива вищі, ніж на передачу електроенергії, електростанцію вигідніше розташувати ближче до палива; якщо дорожча передача енергії — ближче до споживача. Найбільші теплові електростанції розміщені в районах видобування сировини — вугілля, на шляху магістральних нафто- і газопроводів, менше вони орієнтуються в розміщенні на споживача.

Учень.

Найбільш потужні теплові електростанції Укра­їни:

 в Донбасі — Вуглегірська, Старобешівська, Курахівська, Слов’янська;

в Придніпров’ї — Придніпровська, Криворізька;

в Харківській області — Зміївська;

 в Київській — Трипільська;

у Вінницькій — Ладижинська;

 в Івано-Франківській — Бурш­тинська;

 в Львівській — Добротвірська.

Атомні електростанції (АЕС) використовують уран, 1 кг яко­го виділяє стільки ж тепла, скільки одержують від спалювання 2,5 тис. т вугілля. Будують АЕС там, де немає достатньої енергетичної бази або паливо дороге, а потрібно багато електроенергії. АЕС — дуже складні об’єкти як для будівництва, так і для експлуатації (про це свідчить Чорнобильська аварія), тому до виготовлення устатку­вання для них, до будівництва та експлуатації повинні ставитися найсуворіші вимоги.

 Атомні електростанції:

Рівненська (м. Кузнє­цовськ, Рівненська обл.)

 Південноукраїнська (м. Южноукраїнськ, Миколаївська обл.)

 Запорізька (м. Енергодар, Запорізька обл.)

Хмельницька (м. Нетішин, Хмельницька обл.)

Вчитель.

         Особливість електроенергетичної галузі – неможливо накопичувати готову продукцію – електричну енергію. Доки спалюємо не відновлювальні вичерпні мінеральні ресурси, доти і є електроенергія. Нераціональне використання палива у 21 столітті привело людство до проблеми нестачі паливних мінеральних ресурсів.

         Людство схаменулось і розробило «Програму  Сталого розвитку» -  це розвиток, що задовольняє проблеми сьогодення, але не ставить під загрозу спроможність майбутніх поколінь задовольняти свої потреби. (Організована ООН Всесвітня конференція «Порядок дня на XXI століття», у 1992 р. в Ріо-де-Жанейро, 179 країн світу).

         Окрім економічного аспекту ми маємо жахливі екологічні наслідки: це величезні викиди в атмосферу СО2, його вміст в атмосфері складає 0,036%, збільшення на 0,001% СО2 привило до зростання температури на 1 градус в XX столітті. Тобто наша планета почала більше нагріватись. Таке відхилення від норми називається глобальним потеплінням. На 1/3 розтанули льодовики в Альпах, найвищих горах Європи. За підрахунками вчених, через 100 років зникнуть 4-х кілометрові льодовики Антарктиди.

         Учень. Сьогодні людство шукає нових рішень щодо удосконалень джерел освітлення – лампочок та економії електрики за їхній рахунок для запобігання глобальному потеплінню, кислотних опадів!

Під час спалювання вугілля з однієї ТЕС до атмосфери щорічно потрапляють: 10 млн. тонн вуглекислого газу , 400 тис. тонн золи, 300 тис. тонн оксидів сірки, 100 тис. тонн оксидів азоту.

Відповідно  з цим пов’язана екологічна проблема – парниковий ефект, підвищення температури. Так, протягом тисячоліть середньодобова температура на Землі становила 15 градусів, впродовж останніх 100 років вона підвищилась на 0.6 градуса, за  деякими прогнозами до середини XXI століття температура може зрости на 1.5 – 2.5 градуса. Наслідки: розтавання льодів Антарктиди та Антарктики і значне підвищення рівня світового океану, що в свою чергу призведе до затоплення великих ділянок суші та спричинить  у багатьох країнах масштабне переміщення  населення. Фахівці стверджують, що за останнє століття рівень світового океану вже  піднявся на 10-12%.

Учені. Термін  “кислотні дощі” введено близько 100 років тому англійським хіміком  А. Смітом, який виявив залежність між рівнем забрудненості повітря і кислотністю опадів. Але їхні згубні наслідки почали проявлятися лише 10-15 останніх років. Нині будь-який дощ більшою чи меншою мірою  “кислотний”.         Причиною утворення кислотних дощів є оксиди сульфуру і нітрогену, що потрапляють в атмосферу внаслідок роботи ТЕЦ, автомобільних двигунів, металургійних  виробництв. Оксиди, сполучаючись з вологою, утворюють дрібні крапельки сульфатної та нітратної кислот, які переносяться вітрами у вигляді кислотного туману і випадають на землю кислотними дощами, або інколи кислотним снігом.

Шкідлива дія кислотних дощів на фактори навколишнього середовища:

– врожайність багатьох сільськогосподарських культур знижується на 3–8% внаслідок ушкодження листя кислотами;

– кислі опади спричиняють вимивання з ґрунту кальцію, калію й магнію, що викликає деградацію фауни та флори;

– деградують і гинуть ліси (особливо вразливі кедр, бук і тис);

– отруюється вода озер і ставків, у яких гине риба ( в першу чергу цінні види – лосось, форель тощо) і численні види комах;

– зникнення комах у водоймах призводить до щезнення птахів і тварин, які ними живляться;

– зникнення лісів у гірських районах (Карпати) зумовлює збільшення кількості гірських зсувів і селів;

– різко прискорюється руйнування пам’ятників архітектури, житлових будинків, особливо тих, що оздоблені мармуром, вапняком;

– вдихання людьми повітря, забрудненого кислотним туманом, спричиняє захворювання дихальних шляхів, подразнення очей.

Вчитель. Демонстрація дослідів «Вплив кислотних дощів на дерева, пам’ятники, металеві конструкції».

 Учені.Тож скажімо «ТАК» енергоефективним лампам, тому,що вони:

1. Споживають менше електроенергії: 80%

2. Довше служать в освітленні квартир!

3. Економлять гроші вашої сімї!

4. Зменшують дію парникового ефекту!

5. Впливають на припинення глобального потепління!

Заключне слово вчителя:

         Одним із чинників зміни клімату є надлишкове спалювання вичерпного палива. Щоб зменшити шкоду, якої завдає атмосфері господарська діяльність людини. Тому людство шукає інші способи отримання електроенергії: це альтернативні джерела енергії – ВЕС, СЕС.  Це використання новітніх технологій  які допоможуть зберегти електроенергію, заощадити енергоресурси:

1.Люмінісцентні та світодіодні лампи

2.Сонячні батареї

3.Колектори

4.Пасивні будинки (1-й збудували в Німеччині, в минулому столітті).

Для учнів 9 класу було дано опереджувальне завдання зробити розрахунки: У школі – 25 кабінетів для проведення уроків. У кожному кабінеті працюють по 14 ламп розжарювання потужністю 100 Вт протягом 1 години щодня, крім вихідних. Скільки грошей зекономить адміністрація школи за навчальні роки ( 594 дні), якщо замінити лампи розжарювання на 14 світлодіодних потужністю  12 Вт у кожному кабінеті?

Примітка. Тариф за 1 кВт дорівнює 1,66 грн, роздрібна ціна 1 лампи розжарювання-5 грн, 1 світлодіодної лампи – 100грн.

Учні доповідають, що :1.за з навчальні роки потрібно буде 1050 ламп розжарювання ( 14 ламп * 25 кабінетів* 3 роки)або 350 світлодіодних ламп 

( 14 ламп*25 кабінетів).

2. На купівлю ламп розжарювання за 3 роки необхідно витратити 5250 грн

(1050*5 грн), а на світлодіодні лампи- 35000грн ( 350 ламп* 100 грн). 

3. За електроенергію  на освітлення буде витрачено 103 534,2 грн при використанні ламп – 4141,368 грн (1050ламп* 0,1 кВт*1,66 грн*594 дні), а світлодіодних  ламп – 4141,368 грн ( 350 ламп*0,012 кВт*1,66грн*594дні).

4. Для розрахунку кількості зекономлених грошей слід використовувати формулу ціни споживання , яка дорівнює 108 784,2 грн для світлодіодних ламп ( 4141,368 грн+ 35000грн).

Взагалі адміністрація школи за 3 навчальні  роки зекономить 69 642, 832 грн при використанні світлодіодних ламп у порівнянні з використанням ламп розжарювання.

         На сьгоднішній день Україна займає 1-ше місце в Європі по нагріванню атмосфери. Що можимо зробити ми з Вами і саме сьогодні?

         Перейти на енергозберігаюче освітлення. Навіщо це нам?

• Ми збережемо кошти
• Своє здоровя
• Свою країну
• Планету для своїх нащадків

 Почни з себе, зроби перший крок уже сьогодні!