Issuu on Google+

szkoła pełna energii

zestaw scenariuszy zajęć do gimnazjów i szkół ponadgimnazjalnych

szkoła pełna energii

zestaw scenariuszy zajęć do gimnazjów i szkół ponadgimnazjalnych

strona 4

WstEp

Czarne złoto

strona 49

Racjonalne gospodarowanie energią

strona 7

strona 59

Transport zrównoważony

strona 17

- równowaga potrzebna człowiekowi i środowisku

strona 24

Energia na talerzu

Energetyczny rollercoaster

strona 69

strona 77

Zielony transport

strona 30

Energia w domu

- etanol jako biopaliwo

Z atomem czy bez atomu? Problem wagi nuklearnej

strona 86

Słońce w Indiach strona 94

strona 41

Jak świadomie konsumować energie?

strona 96

przypisy

Szkoła Pełna Energii PartnersTwo dla klimatu Centrum Edukacji Obywatelskiej

Wstep

S

zkoła pełna energii ma pomagać uczniom i uczennicom w poznawaniu powiązań między eksploatowaniem zasobów paliw kopalnych a naszym stylem życia i zużyciem energii. Publikacja wprowadza nowe treści, wskazuje zależności pomiędzy zmianami w gospodarce, środowiskiem i zużyciem zasobów energetycznych a codziennym życiem zwykłych ludzi. Dzięki scenariuszom zajęć i ciekawym materiałom dodatkowym uczniowie i uczennice mogą dowiedzieć się, dlaczego tak istotna jest refleksja nad obecnym sposobem korzystania z bogactw Ziemi, skąd potrzeba zmiany zachowań i jakie rozwiązania powinniśmy zastosować. Dowiadują się, które dziedziny naszego życia najbardziej wpływają na eksploatację surowców i stan planety, jakie są różnice w formie i zastosowaniu paliw kopalnych na świecie, jaki jest potencjał krajów dla rozwoju alternatywnych źródeł energii oraz w jakim stopniu się go wykorzystuje.

Scenariusze zostały opracowane zgodnie z nową podstawą programową dla III i IV etapu edukacyjnego w zakresie podstawowym. Każdy scenariusz powstawał z uwzględnieniem zasad oceniania kształtującego (więcej o tej metodzie na stronie www.ceo.org.pl/ ok). Zajęcia są do zrealizowania w trakcie jednostki lekcyjnej i umożliwiają aktywny udział wszystkich uczniów. Dla prowadzących, którzy mogą i chcą poświęcić więcej czasu danemu zagadnieniu, przygotowano pytania do dyskusji, propozycje pytań badawczych, na podstawie których można poprowadzić z podopiecznymi edukacyjny projekt uczniowski, ciekawostki, linki i informacje o publikacjach, grach lub innych materiałach edukacyjnych. Mamy nadzieję, że stworzyliśmy materiał, który uczy myślenia, dostrzegania związków i zależności między człowiekiem a naturą, nawiązuje do bieżących problemów i pozwala uczniom i uczennicom zrozumieć zachodzące obecnie procesy, takie jak np. kryzys żywnościowy czy globalne ocieplenie spowodowane m.in. spalaniem nadmiernej ilości paliw kopalnych. Publikacja zawiera wiele aktualnych informacji, jest więc świetnym uzupełnieniem podręczników; z powodzeniem może być też używana samodzielnie. Życzymy udanej pracy i ciekawych lekcji!

-4-

-5-

Materiał pomocniczy dla nauczyciela

Racjonalne gospodarowanie energią Zrównoważony rozwój

J

edną z definicji zrównoważonego rozwoju jest zdanie z raportu opracowanego w 1987 roku przez The World Commission on Environment and Development: „Na obecnym poziomie cywilizacyjnym możliwy jest rozwój zrównoważony, to jest taki rozwój, w którym potrzeby obecnego pokolenia mogą być zaspokojone bez umniejszania szans przyszłych pokoleń na ich zaspokojenie”. Oznacza to, że nasza cywilizacja powinna rozwijać się

w taki sposób, aby umożliwić przetrwanie i rozwój naszego i innych gatunków w przyszłości. Przyjęcie zasad zrównoważonego rozwoju ma zapobiegać lub ograniczać działania, które mogą doprowadzić do nieodwracalnych zmian na naszej planecie, takich jak zmiany klimatyczne czy wyczerpywanie się surowców naturalnych. Polska również przyjęła zasadę zrównoważonego rozwoju, co zapisane zostało w art. 5. Konstytucji RP.

Wyczerpywanie się paliw kopalnych

C

złowiek od dawna korzysta z bogactw naszej planety. Niektóre z nich, np. paliwa kopalne, zaliczają się do grupy zasobów nieodnawialnych. Oznacza to, że ich wykorzystywanie jest znacznie szybsze niż możliwość ich odnawiania się. Paliwa kopalne (ropa naftowa, węgiel, gaz ziemny) tworzyły się przez miliony lat, a przy obecnym tempie ich eksploatacji wkrótce może dojść do całkowitego ich wyczerpania. Ze względu na to, że wykorzystujemy te surowce głównie do produkcji energii, ich brak może doprowadzić do kryzysu energetycznego.

-6-

Ropę naftową wykorzystuje się również do produkcji innych surowców, np. tworzyw sztucznych, które są jednymi z podstawowych materiałów potrzebnych praktycznie w każdej dziedzinie gospodarki. Ze względu na to, że brak surowców kopalnych może doprowadzić do ogromnego kryzysu światowej gospodarki, jakiś czas temu podjęto działania mające na celu ograniczenie ich zużycia, poprzez racjonalne gospodarowanie zasobami tych surowców oraz znalezienie ich substytutów, np. w postaci odnawialnych źródeł energii.

-7-

Globalne ocieplenie

Certyfikaty energetyczne

Z

większona koncentracja gazów cieplarnianych w atmosferze prowadzi do podnoszenia się temperatury na Ziemi, powodując tzw. globalne ocieplenie. Efektem tego są zmiany klimatyczne wynikające z zaburzenia cyrkulacji powietrza i prądów morskich. Skutki społeczne takich zmian mogą być różne na różnych kontynentach. Niektóre kraje cierpieć będą na brak dostępu do wody pitnej związany z wysychaniem rzek, inne natomiast będą narażone na powodzie spowodowane intensywnymi opadami lub podniesieniem się poziomu oceanów.

Wzrost temperatury w jednych częściach globu będzie przyczyną suszy, pożarów czy przekształcania się ekosystemów (np. zastąpienia lasów tropikalnych przez sawannę), w innych natomiast, ze względu na zmiany cyrkulacji wody, może spowodować zanik niektórych ciepłych prądów morskich i spowodować lokalne ochłodzenie klimatu. Skutki zmian klimatycznych są niezwykle złożone i trudne do przewidzenia. Prognozy dla poszczególnych kontynentów można znaleźć w raportach IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change).

Oszczędzanie energii

K

orzystanie z energii jest nieodłącznym czynnikiem rozwoju. Dzięki energii, bez względu na jej formę (energia cieplna, elektryczna, mechaniczna), nasze życie jest dużo łatwiejsze. Oszczędzamy dzięki niej czas, pieniądze oraz siły. W gospodarce zastępujemy pracę ludzi pracą maszyn, rozwój różnorodnych form transportu pozwala nam poruszać się szybciej i wygodniej, korzystamy też z przedmiotów, które znacznie ułatwiają wykonywanie prac domowych. Trudno nam wyobrazić sobie życie bez energii elektrycznej, paliw czy opakowań. Jednak dopóki nie odkryjemy zasady działania perpetuum mobile, korzystanie z energii wymaga zużywania zasobów.

nologie, które pozwolą na mniejsze zużycie energii przy zachowaniu obecnego komfortu korzystania z dostępnych dóbr. Oszczędzanie energii powinno mieć miejsce we wszystkich dziedzinach naszego życia: w konsumpcji dostępnych dóbr, w transporcie, w zużyciu energii elektrycznej czy cieplnej w przemyśle i gospodarstwach domowych. Kształtowanie nowych energooszczędnych wzorców wymaga podjęcia działań zarówno w skali makro, poprzez wprowadzenie przez państwo odpowiedniej polityki energetycznej, jak również w skali mikro, poprzez kształtowanie nowych energooszczędnych postaw społecznych.

budynków

U

żytkowanie budynków mieszkalnych pochłania aż 34% energii zużywanej we wszystkich dziedzinach gospodarki. Aby zaoszczędzić energię, wprowadzono system świadectw (certyfikatów) charakterystyki energetycznej budynków. Certyfikaty określają energochłonność budynku

Na wielkość

wyrażoną przede wszystkim w formie wskaźnika EP, który szacuje ilość energii pierwotnej (w kWh/m²/rok) potrzebnej do zaspokojenia różnych potrzeb związanych z użytkowaniem danego budynku (ogrzewanie, wentylacja, przygotowanie ciepłej wody użytkowej oraz chłodzenie).

EP wpływają m.in.

konstrukcja

budynku – najlepiej, gdy jest on zwartą bryłą o minimalnej powierzchni ścian zewnętrznych i najkorzystniejszym dostosowaniu wielkości okien i drzwi do ich usytuowania względem nasłonecznienia poszczególnych części budynku;

wartość

współczynnika przenikania ciepła, użycie materiałów zapewniających najlepszą izolację cieplną;

zastosowanie

proekologicznych instalacji, wykorzystujących energię odnawialną zarówno do ogrzewania, jak i do chłodzenia;

odzyskiwanie

ciepła z powietrza w systemie wentylacji.

Ponieważ obecnie wykorzystywane źródła coraz szybciej się wyczerpują, a zapotrzebowanie na energię cały czas rośnie, musimy nauczyć się racjonalnie z niej korzystać. Racjonalnie znaczy przede wszystkim oszczędnie. W tym celu staramy się tworzyć nowe tech-

-8-

-9-

Postawy energooszczędne

I

stotną kwestią w oszczędzaniu energii jest również kształtowanie nowych nawyków użytkowania energii. Na stronie Fundacji GAP (www.gappolska.org) znajdziesz aplikację, która umożliwi Ci sprawdzenie, jaki

ślad ekologiczny pozostawiają Twoje codzienne zachowania. Znajdziesz tam również przykłady rozwiązań, które pomogą Ci ograniczyć Twój negatywny wpływ na środowisko.

Scenariusz zajęć

Podstawa programowa Treści nauczania – wymagania szczegółowe: 23. Problemy współczesnego świata. Uczeń: 4) rozważa, jak jego zachowania mogą wpływać na życie innych ludzi na świecie (np. oszczędzanie wody i energii, przemyślane zakupy).

Cele lekcji Po zakończeniu zajęć uczniowie i uczennice powinni umieć: wskazać zależności pomiędzy: wyczerpywaniem się zasobów paliw kopalnych, oszczędzaniem energii, zmianą struktury energetycznej i zmianami klimatu; znać i dostrzegać formy energii w otaczającym świecie; znać postawy społeczne, które pozwalają na racjonalne gospodarowanie energią.

Zmiana struktury energetycznej

O

becna światowa struktura energetyczna bazuje na wykorzystaniu paliw kopalnych. Przy obecnym wzroście zapotrzebowania na energię oraz kurczeniu się zasobów dotychczas wykorzystywanych źródeł samo oszczędzanie energii nie wystarczy, aby móc utrzymać rozwój cywilizacji na dotychczasowym poziomie. Niezbędne jest dokonanie zmian w sposobie wytwarzania energii. Istotną rolę odgrywają tu tzw. alternatywne, w stosunku do paliw kopalnych, źródła energii. Są to głównie odnawialne źródła energii oraz energetyka atomowa. Oprócz zastępowania dotychczasowych źródeł energii nowymi, istotna jest również decentralizacja wytwarzania energii. Lokalne wytwarzanie energii nie tylko zwiększa bezpieczeństwo jej dostaw, ale przede wszystkim pozwala ograniczyć straty związane z jej przesyłem na znaczne odległości.

45 min

Obecna struktura energetyczna wpływa również niekorzystnie na stan środowiska naturalnego. Dlatego kwestia zmian w tym sektorze jest uzasadniona zarówno ekonomicznie, jak i środowiskowo. Produkcja energii elektrycznej przy wykorzystaniu paliw kopalnych nie tylko wyczerpuje nieodnawialne zasoby naturalne naszej planety, ale również degraduje środowisko naturalne poprzez emisję zanieczyszczeń, zwłaszcza gazów dostających się do naszej atmosfery. Skutkiem tego jest obserwowany obecnie wzrost stężenia CO2 w atmosferze ziemskiej, prowadzący do zmian klimatycznych nazywanych ogólnie globalnym ociepleniem.

-10-

NaCoBeZU

WOS

Na co będę zwracać uwagę przy ocenianiu

 ymienisz co najmniej dwa zagrożenia związane z wyczerpywaniem się paliw w kopalnych; podasz co najmniej jedną przyczynę wprowadzenia idei zrównoważonego rozwoju; wskażesz nawyki pozwalające na racjonalne korzystanie z energii.

Metody i formy pracy dyskusja praca w grupach rozmowa kierowana

zrównoważony rozwój, wyczerpywanie się paliw kopalnych, globalne ocieplenie

Materiały kopia Konstytucji RP kserokopie karty pracy Wszystko kręci się wokół energii

-11-

Zainteresowałeś/-aś się

Przebieg zajęć 1. 5 min

Zrównoważony rozwój w naszej konstytucji. Na lekcji poprzedzającej te zajęcia poproś uczniów i uczennice, aby w Konstytucji RP znaleźli art. 5. Teraz poproś jedną z osób o przeczytanie jego treści i zapytaj uczniów i uczennice, czy i jak rozumieją pojęcie zrównoważonego rozwoju. W razie potrzeby uzupełnij definicje uczniów i uczennic na podstawie fragmentu z Materiału pomocniczego dla nauczyciela dotyczącego pojęcia zrównoważonego rozwoju.

2.

10 min

Zrównoważony rozwój jako rozwiązanie problemu wyczerpujących się zasobów. Wyjaśnij uczniom i uczennicom, że jedną w przyczyn powstania idei zrównoważonego rozwoju jest problem wyczerpywania się zasobów paliw kopalnych. Uświadom również klasie, jak istotną rolę w naszym życiu odgrywa ropa naftowa, z której produkujemy wszechobecne tworzywa sztuczne, a której zasoby są również na wyczerpaniu. Zastanówcie się wspólnie, jak może wyglądać przyszłość naszej planety, jeżeli dalej będziemy intensywnie wydobywać z głębi Ziemi zasoby węgla i oddawać go do atmosfery w postaci jego dwutlenku?

3.

15 min

10 min

Do czego zużywamy zasoby paliw kopalnych. Rozdaj uczniom i uczennicom kopie karty pracy Wszystko kręci się wokół energii. Po wykonaniu przez nich zadania z karty pracy, omówcie wspólnie propozycje dotyczące ograniczenia zużycia zasobów i energii w codziennym życiu. Zaproponuj również uczniom i uczennicom zmierzenie tzw. śladu ekologicznego (np. za pośrednictwem strony internetowej Fundacji GAP), jaki zostawiamy, korzystając z dóbr naszej cywilizacji.

4.

Rozwiązania systemowe w państwowej polityce energetycznej. Podsumuj lekcję, a jeżeli wystarczy czasu, opowiedz uczniom i uczennicom o systemach wsparcia racjonalnego wykorzystywania energii wprowadzanych w państwowej polityce energetycznej.

tematem?

Które kraje na świecie są najbliższe wypełniania założeń polityki zrównoważonego rozwoju? Które kraje na świecie nie zagrażają planecie i zasobom naturalnym?

Chcesz o tym porozmawiać? Czy jest możliwe pogodzenie interesów środowiska, gospodarki i ludzi?

Jak ten temat/wątek można realizować na innych przedmiotach?

Podstawa programowa: x. Globalne i lokalne problemy środowiska Wymagania szczegółowe podstawy programowej: Uczeń, 1) przedstawia przyczyny i analizuje skutki globalnego ocieplenia klimatu, 3) proponuje działania ograniczające zużycie wody i energii elektrycznej oraz wytwarzania odpadów w gospodarstwie domowym. Podstawa programowa: 3. Relacja człowiek–środowisko przyrodnicze a zrównoważony rozwój Wymagania szczegółowe podstawy programowej: Uczeń,

Jeśli masz więcej czasu Wsparcie efektywności wykorzystania energii i zmiana struktury źródeł jej wytwarzania. Obecna polityka energetyczna Polski wynika z obowiązków, jakie ma nasze państwo, będąc członkiem Unii Europejskiej. Zgodnie z ustawą „Prawo energetyczne” przedsiębiorstwa energetyczne, odbiorcy końcowi oraz towarowe domy maklerskie są zobowiązane uzyskać i przedstawić do umorzenia Prezesowi Urzędu Regulacji Energetyki świadectwo pochodzenia dla wytworzonej energii elektrycznej lub uiścić opłatę zastępczą. Świadectwo pochodzenia (tzw. certyfikat) wydaje Prezes URE na wniosek przedsiębiorstwa zajmującego się wytwarzaniem energii elektrycznej. Rozróżniamy kilka rodzajów certyfikatów. Dowiedzcie się, jakie typy certyfikatów można uzyskać i jakie są najbardziej popularne w waszym środowisku.

-12-

1) formułuje problemy wynikające z eksploatowania zasobów odnawialnych

i nieodnawialnych, potrafi przewidzieć przyrodnicze i pozaprzyrodnicze przyczyny i skutki zakłóceń równowagi ekologicznej, 3) rozróżnia przyczyny zachodzących współcześnie globalnych zmian klimatu (ocieplenia globalnego) i ocenia rozwiązania podejmowane w skali globalnej i regionalnej zapobiegające temu zjawisku.

Polecamy  trony internetowe: S www.imgw.pl/wl/internet/zz/klimat www.ure.gov.pl www.wwf.pl www.ziemianarozdrozu.pl www.zmianyklimatu.pl

-13-

Karta pracy

Wszystko kręci się wokół energii Energia jest czynnikiem, który umożliwia rozwój. Energia słońca pozwala rozwijać się życiu na Ziemi, energia zawarta w pożywieniu pozwala rozwijać się organizmom itd. Każda materia posiada energię. Zastanów się, w jaki sposób człowiek korzysta z otaczającej go energii. W poniższej tabeli uwzględniono trzy główne dziedziny, w których wykorzystujemy energię. Pomyśl, w jaki sposób można ograniczyć zużycie surowców i energii w poszczególnych dziedzinach, a następnie zapisz swoje pomysły, uzupełniając puste pola w tabeli.

Oszczędność surowców

Oszczędność energii

Transport zrównoważonyrównowaga potrzebna człowiekowi i środowisku

Transport

Elektryczność

Energia na talerzu

Zielony transportetanol jako biopaliwo

Konsumpcja

-14-

-15-

Materiał pomocniczy dla nauczyciela

Transport zrównoważony

równowaga potrze bna człowiekowi i ś rodowisku

Transport dzisiaj

T

rudno wyobrazić sobie współczesny świat bez środków transportu, takich jak samoloty, pociągi, samochody osobowe, autobusy, ciężarówki etc. Rozwój cywilizacyjny umożliwił człowiekowi przemieszczanie się do najdalszych zakątków kuli ziemskiej drogą powietrzną, morską i lądową. Dzięki rozwiniętemu transportowi możliwe jest też szybkie eksportowanie i importowanie różnego rodzaju towarów czy surowców naturalnych. Infrastruktura potrzebna do sprawnego przemieszczania się i przewożenia towarów – czyli porty morskie i lotnicze, autostrady, drogi, linie kolejowe – na trwałe wpisała się w krajobraz wielu krajów i ciągle się rozrasta. Także miasta coraz częściej rozbudowywane są pod kątem rosnącej liczby samochodów, co wiąże się z przeznaczaniem coraz większej ilości przestrzeni miejskiej na drogi i parkingi.

Zużycie paliw kopalnych dla transportu ogromnie wzrosło przez ostatnie 50 lat, w samych silnikach samochodów i samolotów spalamy ponad 60% światowego wydobycia ropy1, a pamiętać trzeba także o zasobach paliw kopalnych potrzebnych do wyprodukowania pojazdów i utrzymania infrastruktury transportowej. Jak podaje portal Ziemia na rozdrożu2, 65% zanieczyszczeń na obszarze Unii

-16-

Europejskiej jest wytwarzanych przez samochody, a na transport drogowy przeznaczana jest w 98% ropa naftowa. Szkodliwość spalin samochodowych dla ludzi przewyższa szkodliwość zanieczyszczeń pochodzących z przemysłu, bo te pierwsze rozprzestrzeniają się w dużych stężeniach i na niskich wysokościach. Podczas spalania paliw w silnikach spalinowych uwalnia się szereg substancji chemicznych, np. tlenki azotu, dwutlenek siarki, dwutlenek węgla, metale ciężkie, aldehydy, węglowodory i ozon3. Ich wdychanie powoduje m.in. choroby dróg oddechowych, serca, układu nerwowego oraz nowotwory. Emisja dwutlenku węgla przez zasilane paliwami kopalnymi (benzyna, ropa, CNG, LPG) samochody oraz coraz większą liczbę samolotów odrzutowych bardzo poważnie wpływa na globalne zmiany klimatu. Transport lotniczy to obecnie najszybciej rosnące źródło emisji dwutlenku węgla. W tabeli na następnej stronie można sprawdzić, jaki ślad klimatyczny zostawiają najpopularniejsze środki transportu, czyli jaką ilość dwutlenku węgla w kilogramach (kg) emitują do atmosfery w przeliczeniu na jeden pasażerokilometr (pkm)4. W porównaniu środków transportu zbiorowego, które pozwalają pokonywać

-17-

Środki transportu Samolot pasażerski

Jednostki CO2/pkm 0,18

Samochód osobowy mały Samochód osobowy duży Motocykl Autobus Autokar dalekobieżny Pociąg podmiejski, tramwaj, metro

0,12 0,22 0,12 0,08 0,04 0,05

Rower

0

Ilość i rodzaj paliwa spalanego na 100 km Około 3,5 litra paliwa lotniczego na 1 pasażera na 100 km (Boeing 747) 5–8 l benzyny 8–12 l benzyny 3–6 l benzyny 35 l ON (diesel) 25 l ON (diesel) Energia elektryczna: pociąg osobowy (6 wagonów) – 1850 kWh, pociąg pospieszny (6 wagonów) – 997 kWh 0

Scenariusz zajęć

Podstawa programowa Cele kształcenia – wymagania ogólne: II. Rozpoznawanie i rozwiązywanie problemów. Uczeń rozpoznaje problemy najbliższego otoczenia i szuka ich rozwiązań. Treści nauczania – wymagania szczegółowe:

23. Problemy współczesnego świata. Uczeń: 4) rozważa, jak jego zachowania mogą wpływać na życie innych ludzi na świecie

(np. oszczędzanie wody i energii, przemyślane zakupy). duże odległości, najkorzystniej wypada kolej. Jest tania, szybka, efektywna i czysta. Na przewóz tony ładunku koleją potrzeba 10 razy mniej paliwa niż na jego przewóz ciężarówką. Jeśli transport kolejowy zużywa energię z paliw kopalnych, to w znacznie efektywniejszy sposób niż silnik ciężarówki. Natomiast jeśli zużywa energię elektryczną, to może być to energia pozyskana z czystych źródeł.

 omagać się zamknięcia centrów d miast dla samochodów osobowych. W ramach Białej Księgi5 eksperci Unii Europejskiej opracowali definicję zrównoważonego transportu, określając tym mianem system transportowy: z apewniający dostępność celów komunikacyjnych w sposób bezpieczny, niezagrażający zdrowiu ludzi i środowisku w sposób równy dla obecnej i następnych generacji; pozwalający funkcjonować efektywnie, oferujący możliwość wyboru środka transportu i podtrzymujący gospodarkę oraz rozwój regionalny; ograniczający emisje i odpady w ramach możliwości zaabsorbowania ich przez ziemię, zużywający zasoby odnawialne w ilościach możliwych do ich odtworzenia, a zasoby nieodnawialne w ilościach możliwych do ich zastąpienia przez odnawialne substytuty, przy minimalizowaniu zajęcia terenu i hałasu.

Jakie działania możemy podjąć, aby zmniejszyć negatywny wpływ transportu na zdrowie i życie człowieka oraz na środowisko naturalne: z rezygnować z samochodu na krótkich dystansach (wybrać rower lub spacer); przy większych odległościach wybrać komunikację miejską (autobus, tramwaj, bus, pociąg); podróż samolotem zastąpić podróżą pociągiem; będąc posiadaczem auta, korzystać z biopaliw; przy zakupie auta wybrać model zużywający mniejszą ilość paliwa; korzystać z opcji carpooling – czyli wspólnej jazdy samochodem z innymi; korzystać z opcji park’n’drive (parkuj i jedź) – czyli wybrać dojazd do najbliższej stacji metra lub dworca kolejowego, pozostawienie samochodu i dalsze podróżowanie komunikacją miejską; domagać się budowy ścieżek rowerowych w swojej miejscowości;

Do środków zrównoważonego transportu obecnie zaliczamy:

-18-

rower; transport publiczny (autobus, tramwaj, pociąg, trolejbus, bus, metro); wspólną jazdę autem, po kilka osób w samochodzie zamiast jednej (carpooling).

45 min

WOS

Cele lekcji Po zakończeniu zajęć uczniowie i uczennice powinni umieć: wymienić zalety i wady transportu; powiedzieć, jak transport wpływa na środowisko naturalne oraz zdrowie i życie człowieka; wymienić środki zrównoważonego transportu; zdefiniować pojęcie zrównoważonego transportu.

NaCoBeZU  ędziesz wiedział, czym charakteryzuje się transport zrównoważony; b wymienisz środki transportu, które najmniej szkodzą człowiekowi i środowisku naturalnemu; będziesz wiedział, w jaki sposób można ograniczyć szkodliwe skutki transportu.

Metody i formy pracy wykład, dyskusja praca w grupach, burza mózgów praca w parach

Materiały karta pracy Transportowa rozsypanka, papier flipchartowy, markery, taśma klejąca, komputery z dostępem do Internetu lub przygotowane wcześniej wycinki prasowe, ewentualnie wydruki ze stron internetowych z informacjami na temat paliw alternatywnych (biopaliwa, paliwa z alkoholi, paliwo wodorowe, HCNG, skompresowane powietrze, paliwo z wody morskiej, płynny nitrogen, elektryczność, np. energia atomu), karta pracy Korzyści i wady transportu wpływające na zdrowie i życie człowieka oraz środowisko naturalne

-19-

transport zrównoważony, carpooling rower

5 min

Przebieg zajęć

Chcesz o tym porozmawiać?

1. Wprowadzenie do tematu lekcji. Zapytaj klasę, czy wyobraża sobie w XXI w.

Czy carpooling ma szanse na rozpowszechnienie się w moim mieście? Czy spalanie biopaliw rzeczywiście zmniejsza ilość emitowanych zanieczyszczeń?

świat bez aut, samolotów, pociągów etc.? Jeśli nie, to zapytaj uczniów i uczennice, czy zastanawiali się, jak transport wpływa na życie i zdrowie człowieka oraz na środowisko naturalne?

2. Transportowa rozsypanka. Zaproponuj uczniom i uczennicom wykonanie za-

5 min

dania, dzięki któremu przekonają się, jakie środki transportu zużywają najwięcej energii i zasobów paliw kopalnych. Poprzez odliczanie do dwóch podziel klasę na dwie grupy. Każdej z grup daj pociętą i wymieszaną rozsypankę z nazwami środków transportu oraz danymi dotyczącymi zużywanego przez nie paliwa i emisji CO2. Poproś uczniów i uczennice, aby dopasowali dane do proponowanych środków transportu. Poinformuj, że mają na to 2 minuty. Po wykonaniu zadania zapisz na tablicy poprawne odpowiedzi (znajdziesz je w Materiale pomocniczym dla nauczyciela).

3. Wpływ transportu na nasze życie. Poproś uczniów i uczennice o dobranie się

10 min

w pary. Aby spróbować odpowiedzieć na pytanie, jaki wpływ ma transport na nasze życie, zdrowie oraz środowisko naturalne, rozdaj uczniom i uczennicom skopiowaną kartę pracy Korzyści i wady transportu wpływające na zdrowie i życie człowieka oraz środowisko naturalne. Poproś pary o uzupełnienie tabeli, analizę wyników i sformułowanie wniosków. Poinformuj, że do tabelki można wpisywać również zalety i wady transportu nieujęte w przykładach. Zwróć uwagę na wprowadzenie w transporcie nowych paliw jako sposobu na poradzenie sobie z problemem kończących się zasobów ropy i zwiększonych emisji trujących gazów.

4. Alternatywne paliwa w Internecie. Po wysłuchaniu wniosków uczniów i uczen-

15 min 10 min

nic, podziel klasę na tyle grup, ile jest stanowisk komputerowych (lub ile materiałów w wersji papierowej udało ci się przygotować). Zadaniem zespołów jest wyszukanie informacji o sposobach zasilania pojazdów, ich wpływie na środowisko, stanie zaawansowania technologii, możliwości użycia w masowej produkcji.

5. Prezentacja wyników i wniosków. Po zakończonym poszukiwaniu poproś wybrane zespoły o prezentację wyników pracy i wniosków.

Zainteresowałeś/-aś się tematem?

Jak ten temat/wątek można realizować na innych przedmiotach?

Cele kształcenia – wymagania ogólne II. Formułowanie i weryfikowanie hipotez dotyczących problemów współczesnego świata. III. Rozumienie relacji człowiek–przyroda–społeczeństwo w skali globalnej i regionalnej. Treści nauczania – wymagania szczegółowe Uczeń: 5) identyfikuje i wyjaśnia procesy wzrostu liczby ludności oraz ekspansji przestrzennej wielkich metropolii świata (np. poznaje przyczyny powstawania dzielnic nędzy, wzrostu przestępczości, degradacji środowiska przyrodniczego, problemów komunikacyjnych); 12) ocenia rolę nowoczesnych usług komunikacyjnych w funkcjonowaniu gospodarki i w życiu codziennym; 13) wyjaśnia zmiany zachodzące w kierunkach i natężeniu ruchu osób i towarów; wskazuje przykłady lokalizacji nowoczesnych terminali i ich rolę w rozwoju regionów.

Polecamy  ilmy dokumentalne: F Broń masowego rażenia (Cambio de sentido), Hiszpania/Meksyk 2010, reżyser: Sergio García de Leániz, Vicente Pérez, 79 min Wpuszczeni w korek (Taken for a Ride), USA 1996, reżyser: Jim Klein, 55 min Książka: G. Jastrzębska, Odnawialne źródła energii i pojazdy proekologiczne, Warszawa 2007 Raport Transport miejski poświęcony sytuacji w tej dziedzinie w polskich aglomeracjach (czerwiec 2008), www.miastowruchu.pl/info/publikacje Strona internetowa: www.worldsolarchallenge.org

Amerykańska armia prowadzi badania nad możliwością pozyskiwania paliwa do samolotów z wody morskiej. Czy woda może stać się paliwem przyszłości używanym zarówno w samolotach, jak i samochodach? Jak zareagowałby na to rynek producentów samochodów? Zdobądź informacje w polskich fabrykach i/lub w salonach samochodowych.

-20-

-21-

Karta pracy

Karta pracy

Transportowa rozsypanka

Korzyści i wady transportu wpływające na

Jaką ilość paliwa zużywają dane pojazdy i ile dwutlenku węgla emitują do atmosfery w przeliczeniu na jeden pasażerokilometr (pkm)?6 Do środków transportu dopasuj wartości zużywanego paliwa i emitowanego przez nie CO2, a następnie uzupełnij tabelę.

naturalne

0,22 0,18 0,12

Pociąg podmiejski, tramwaj, metro

ok. 3,5 litra paliwa lotniczego na 1 pasażera, na 100 km (Boeing 747)

Samochód osobowy (duży)

Autobus

Autokar dalekobieżny

5-8 l benzyny

0,12

Samochód osobowy (mały)

0,05

3-6 l benzyny

0,08

Samolot pasażerski

Motocykl

8-12 l benzyny

0,04 0 Rower

0

Energia elektryczna:  Pociąg osobowy (6 wagonów) 1850 kWh, pociąg pospieszny (6 wagonów) 997 kWh

Środki transportu

25 l ON (diesel)

Jednostki CO2/pkm

-22-

35 l ON (diesel)

Używane paliwo

zdrowie i życie człowieka oraz środowisko

Wpisz we właściwe kolumny i wiersze tabeli wymienione poniżej wady i zalety transportu indywidualnego i zbiorowego. Oprócz podanych niżej przykładów możesz wpisać do tabeli również własne spostrzeżenia. Po zapełnieniu tabeli przykładami przeanalizuj je i sformułuj wnioski. Zapisz je na dole karty pracy. Wady transportu

Zalety transportu

choroby układu oddechowego, hałas, szybkość przemieszczania się, wypadki drogowe, korki w miastach, wygoda, zanieczyszczenie powietrza, prywatność, niszczenie przestrzeni miejskiej, wysoki koszt benzyny/oleju napędowego, łatwiejsze pokonywanie znacznych odległości, emisja spalin do atmosfery, zużycie ropy naftowej (surowca nieodnawialnego), emisja CO2, brak miejsc do parkowania, możliwość przewożenia rzeczy wielkogabarytowych, zależność od rozkładów jazdy, możliwość dojechania tam, gdzie chcemy

Wnioski:

-23-

Materiał pomocniczy dla nauczyciela

Energia na talerzu Food miles - czyli ile kilometrów jechał do mnie ziemniak z Maroka?

N

asze stoły są dowodem na postępującą globalizację – chiński ryż, hiszpańskie pomarańcze, izraelskie pomidory, chiński czosnek, ghanijski ananas... Na naszym talerzu o każdej porze roku możemy zmieścić cały świat. Kuszeni perspektywą nowych smaków, próbowania specjałów kuchni światowej rzadko zastanawiamy się, skąd pochodzą produkty, które wrzucamy do garnka. Często importujemy żywność, która jest wytwarzana również w Polsce, np. pomidory, ziemniaki, cebulę, czosnek. Nie wszystkie produkty jesteśmy w stanie kupić świeże przez cały rok, ale zwłaszcza w sezonie warto wybrać te, które pochodzą z możliwie najbliższej okolicy. Nie tylko otrzymamy świeży produkt, ale

i przyczynimy się do rozwoju krajowej gospodarki, zapewniając pracę rodzimym przedsiębiorcom. Masowa produkcja żywności w miejscach odległych od rynku zbytu o tysiące kilometrów oraz jej transport wiążą się z ogromnymi nakładami energii, a co za tym idzie zużyciem paliw kopalnych, emisją CO2 i innych gazów cieplarnianych. Z tym wszystkim wiąże się też pojęcie żywnościokilometrów (ang. food miles). Nazwa ta została zaproponowana w początkach lat 90. przez SAFE Alliance (obecnie SUSTAIN) – koalicję organizacji zajmujących się zrównoważonym rozwojem7. Żywnościokilometry to odległość, jaką dany produkt przebył, by z miejsca produkcji trafić na nasz talerz.

Co to oznacza dla nas?

P

rzyczyniamy się do dodatkowej, niepotrzebnej emisji CO2 i gazów cieplarnianych oraz do zużycia nieodnawialnych paliw kopalnych W czasie, kiedy podejmuje się wiele starań, by powstrzymać zmiany klimatu, warto zastanowić się nad ograniczeniem żywnościokilometrów. Najbardziej szkodliwy dla środowiska jest transport lotniczy (emisja 1,1 g CO2 / km) – powszechnie stosowany w transporcie żywności ze względu na krótki czas dostarczenia produktów. Zaraz po

nim plasuje się transport drogowy, najbardziej rozpowszechniony w Europie (0,27 g CO2 /km). Relatywnie przyjazne środowisku transport kolejowy (0,02 g CO2 /km) i morski (0,13 g CO2 /km)8 nie są tak popularne. Dodatkowo niektóre produkty, jak np. mięso czy ryby, wymagają odpowiednich warunków przewozu (chłodzenia), a wszystkie muszą być odpowiednio zapakowane. To oznacza dodatkowe nakłady energii, których można uniknąć, wybierając świeże produkty lokalne.

-24-

Jemy coraz bardziej przetworzoną żywność Długotrwały transport oznacza często konieczność zrywania niedojrzałych jeszcze produktów, które dojrzewają po dotarciu na miejsce przeznaczenia w sztucznych warunkach, pod wpływem środków chemicznych. Ma to duży wpływ na ich wartość odżywczą. Nie wiemy, co jemy Im dalej od producenta i miejsca produkcji tym mniejszą mamy możliwość sprawdzenia, w jakich warunkach wyprodukowano żywność, którą spożywamy. Nie wiemy, czy i w jakich ilościach zostały użyte np. chemiczne środki ochrony roślin albo czy uprawy nie są uprawami modyfikowanymi genetycznie. Kupując od lokalnych producentów, możemy monitorować proces uprawy czy hodowli, a tym samym

mieć pewność, że produkt jest świeży i ma maksymalną wartość odżywczą. Ponosimy koszty transportu Transport i związane z nim koszty (m.in. paliwo, opakowanie, opłaty celne, dystrybucja) wpływają na cenę, którą płacimy w sklepie za dany produkt. Przyczyniamy się do zakorkowanych dróg i hałasu Transport drogowy oznacza tysiące ogromnych ciężarówek, tzw. TIR-ów, na naszych drogach. Pojazdy te nie tylko zwiększają ruch, ale i wpływają na zwiększenie ryzyka wypadków oraz podniesienie poziomu hałasu i zanieczyszczenie powietrza, uciążliwe zwłaszcza dla mieszkańców miast i wsi położonych przy ruchliwych trasach.

Jak ograniczać żywnościokilometry?

C

zy wyobrażamy sobie poranek bez filiżanki kawy lub herbaty? Jesień bez bogatych w witaminę C cytrusów? Czy wyrzucimy z naszej diety zdrowy ryż, owoce tropikalne i zrezygnujemy z jedzenia pomidorów w zimie? Większość z nas pewnie nie jest gotowa na tak radykalne kroki, ale warto zacząć ograniczać żywnościokilometry i zachęcać do tego innych. Jak to zrobić? Sprawdzaj, z jakiego kraju pochodzą produkty, które kupujesz Jeśli danego rodzaju żywności nie produkuje się w Polsce, to warto wybrać te rzeczy, które przebyły krótszą drogę (np. pomarańcze z Hiszpanii, a nie z Chile), oraz te, których transport przyczynił się do najmniejszej emisji CO2 (transport drogą morską lub koleją).

Staraj się korzystać z produktów sezonowych Skup się na tych warzywach i owocach, na które akurat jest sezon. Wykorzystaj świeże produkty do zrobienia przetworów, które pomogą przetrwać okres zimowy. Uniezależnij się od pośredników Nawiąż kontakt bezpośrednio z rolnikami, hodowcami w Twojej okolicy i kupuj „prosto z pola” to, czego potrzebujesz. Sam/-a produkuj, co możesz Niektóre produkty żywnościowe możesz spróbować wytwarzać samodzielnie w domu (np. zioła), a jeśli masz taką możliwość, uprawiaj warzywa na własny użytek w przydomowym ogródku. Nie podróżuj daleko po zakupy Staraj się ograniczać również odległość, którą pokonujesz, żeby kupić żywność. Znajdź najbliższe targi czy bazary, na których dostępne są świeże lokalne produkty.

-25-

Scenariusz zajęć

2. Jaką podróż przebył pomidor zanim trafił na nasz talerz. Powiedz uczniom i uczennicom,

Podstawa programowa 45 min

Wymagania szczegółowe: 1. Liczby wymierne. Uczeń: 4) zaokrągla rozwinięcia dziesiętne liczb; uczeń liczy na kalkulatorze; 6) szacuje wartości wyrażeń arytmetycznych; 7) stosuje obliczenia na liczbach wymiernych do rozwiązywania problemów w kontekście praktycznym, w tym do zamiany jednostek (jednostek prędkości, gęstości itp.).

Po zakończeniu zajęć uczniowie i uczennice powinni umieć: zastosować obliczenia na liczbach wymiernych do obliczenia emisji CO2 związanej z transportem żywności; zdefiniować pojęcie żywnościokilometrów; wykonać obliczenia za pomocą kalkulatora; wymienić argumenty za wyborem żywności produkowanej lokalnie.

 ytłumaczysz, czym są żywnościokilometry i po co je się oblicza; w obliczysz emisję CO2 dla konkretnego produktu z pomocą kalkulatora; podasz argumenty za wyborem żywności produkowanej lokalnie.

Metody i formy pracy praca w parach, praca z kalkulatorem, dyskusja, ranking

Materiały kalkulatory (przynajmniej jeden na parę uczniów), karty pracy Jak pan może panie pomidorze? dla wszystkich uczniów, duża kartka papieru lub tablica, flamastry

Przebieg zajęć 1. Import , eksport, produkcja lokalna. Przed zajęciami na tablicy lub dużej kartce papieru

10 min

najmniej jeden kalkulator, i rozdaj im karty pracy Jak pan może panie pomidorze?. Powiedz, że dziś zajmiecie się jednym z importowanych produktów, jakim są pomidory. Upewnij się, że pary rozumieją instrukcję wykonania zadania.

5 min

od tych upraw do waszego miejsca zamieszkania. Po wykonaniu zadania z podpunktu b) w karcie pracy, powiedz uczniom i uczennicom, że z transportem żywności wiąże się również konieczność jej dodatkowego pakowania, a często także utrzymania odpowiedniej temperatury podczas transportu. Wiele owoców, np. banany, jest zrywanych, a następnie transportowanych zanim dojrzeją. Owoce te dojrzewają dopiero po dotarciu na miejsce przeznaczenia: w sztucznych warunkach, pod wpływem chemikaliów. Wszystko to wiąże się z dodatkowymi nakładami energii i obniża wartość odżywczą produktów.

5 min

5. Poproś uczniów i uczennice o wykonanie w parach zadania nr 2. Poinstruuj, że

NaCoBeZU

żywnościokilometry, żywność importowana

3. Poproś uczniów i uczennice, by dobrali się w pary, tak żeby w każdej parze był co

5 min

4. Wspólnie ustalcie, gdzie lokalnie produkuje się pomidory, i oszacujcie odległość

Cele lekcji MA MATE KA TY

że na zajęciach zajmiecie się problematyką emisji CO2 i zużycia energii podczas transportu żywności na ogromne odległości. Zapytaj, czy ktoś spotkał się z określeniem „żywnościokilometry” (ang. food miles), i poproś o wytłumaczenie pojęcia (odległość, jaką przebywa dany produkt żywnościowy, zanim trafi na nasz talerz).

zapisz w tabeli przykłady produktów żywnościowych wytwarzanych poza granicami Polski (pomarańcze, banany, kawa, ryż, pomidory, cytryny, herbata, kakao, kiwi) i produkowanych lokalnie (marchew, ziemniaki, pomidory, czosnek, cebula, śliwki, gruszki, por, sałata). Zapytaj uczniów i uczennice, jakie nagłówki zaproponowaliby dla każdej z kolumn tabeli. Następnie zapytaj, dlaczego pomidory są w obu kolumnach. Wytłumacz, że są produkty, które zarówno produkujemy, jak i importujemy. Zapytaj, czy potrafią podać inne przykłady takich produktów (np. truskawki, czosnek z Chin, jabłka z Hiszpanii, ziemniaki z Argentyny).

-26-

będą musieli zamienić jednostki oraz oszacować wyniki. Po skończonej pracy zwróć uwagę klasy na skalę zjawiska. Pomidory to tylko jeden z importowanych produktów. A przecież pomidory produkujemy również w Polsce! Zapytaj uczniów i uczennice, czy wg nich warto wybierać żywność produkowaną lokalnie i dlaczego?

15 min

6. Korzyści ze spożywania żywności produkowanej lokalnie. Na koniec

przedstaw uczniom i uczennicom kilka argumentów, które mogłyby zachęcić ich rówieśników do wyboru żywności produkowanej lokalnie. Lista argumentów może być zapisana na dużej kartce papieru lub na tablicy. Poproś uczniów i uczennice by chwilę zastanowili się, a następnie zagłosowali, które z argumentów wydają się im najbardziej przekonujące. Przykłady argumentów: jedzenie produkowane w okolicy jest zdrowsze, bo nie ma tylu konserwantów, kupując produkty z okolicy, dbamy o środowisko, kupując polskie produkty, wspieramy naszą gospodarkę i dajemy pracę, polskie produkty są tańsze od zagranicznych, mniejsze koszty transportu to niższa cena produktu, łatwiej jest monitorować warunki wytwarzania żywności pochodzącej z okolicy. Poproś chętnego ucznia/uczennicę, o odpowiedź na pytania: a) dlaczego wybrali dany argument? b) czy potrafią podać inne, lepsze powody, by kupować żywność produkowaną lokalnie? c) czy to ważny temat? Warto się nim zajmować? Dlaczego?

Jeśli masz więcej czasu Kupuj lokalnie. Zastanówcie się, gdzie w okolicy można kupić żywność produkowaną lokalnie. Podzielcie się na trzy grupy i zdobądźcie jak najwięcej informacji o:

-27-

5 min

a) lokalnych targach i bazarach (porozmawiajcie ze sprzedawcami – czy są także pro-

ducentami? Z jak daleka pochodzą ich produkty? Czy są ekologiczne?), b) sklepach z ekologiczną żywnością (co można tam kupić i w jakiej cenie?), c) serwisach internetowych umożliwiających kontakt z rolnikami oferującymi dostawy dla klientów bez pośredników, np. www.odrolnika.pl.

Karta pracy

Jak pan może panie pomidorze? Zadanie nr 1

Po skończonych „śledztwach” każda grupa prezentuje zebrane informacje w atrakcyjnej formie (prezentacja multimedialna, krótki film, plakat). Przedyskutujcie plusy i minusy każdej z opcji i podejmijcie indywidualne decyzje, gdzie najlepiej kupować.

Zainteresowałeś/-aś się tematem? W jaki sposób w procesie produkcji żywności wykorzystywane są paliwa kopalne? Który rodzaj produkcji żywności wykorzystuje największą ilość paliw kopalnych? Czy możliwe jest żywienie się wyłącznie produktami lokalnymi? Jakie są pozytywne aspekty importowania żywności?

Chcesz o tym porozmawiać? Czy znasz kampanie lub akcje, które zachęcają do kupowania żywności produkowanej lokalnie? Czy zachęciłyby Ciebie? Dlaczego?

Jak ten temat/wątek można realizować na innych przedmiotach?

X. Globalne i lokalne problemy środowiska. Uczeń: 3) proponuje działania ograniczające zużycie wody i energii elektrycznej oraz wytwarzanie odpadów w gospodarstwie domowym.

WOS

II. Rozpoznawanie i rozwiązywanie problemów. Uczeń: Rozpoznaje problemy najbliższego otoczenia i szuka ich rozwiązań. 23. Problemy współczesnego świata. Uczeń: 4) rozważa, jak jego zachowania mogą wpływać na życie innych ludzi na świecie (np. oszczędzanie wody i energii, przemyślane zakupy).

Polecamy Film animowany Zmniejsz dystans. Kupuj lokalnie na stronie www.efte.org/?page_id=329 Strony internetowe: www.ekonsument.pl/a439_food_miles.html www.ekonsument.pl/a142_zywnosc_zrownowazona.html serwis umożliwiający zamówienia u rolników: www.odrolnika.pl kalkulator food miles: www.fallsbrookcentre.ca/cgi-bin/calculate.pl (po angielsku)

-28-

a) P  omidory można sprowadzić z zagranicy, np. z Hiszpanii, lub kupić od lokalnego producenta. Poniższa tabela przedstawia przybliżone odległości, które muszą przebyć pomidory, zanim dotrą na twój talerz. Uzupełnij ją o dane dotyczące lokalnego producenta i oszacuj odległość, która dzieli jego uprawę od Twojego miejsca zamieszkania.

Droga przebyta przez pomidory Polska – Hiszpania Polska – Ukraina

Żywnościokilometry 2289 km 690 km

(lokalny producent pomidorów)

(odległość w km)

b) Ż  ywność może być przewożona różnymi środkami transportu. W oparciu o dane z poniższej tabeli powiedz, który środek transportu ma najmniej szkodliwy wpływ na środowisko, a który najbardziej. Następnie oblicz emisję CO2 powstałą w wyniku transportu 100 kg pomidorów ciężarówką z Hiszpanii i takiej samej ilości pomidorów od lokalnego producenta. Jaka jest różnica w emisji CO2 pomiędzy tymi dwoma wariantami?

Środek transportu samolot pociąg ciężarówka

Emisja CO2 (g/km/kg)9 1,1 0,02 0,27

Zadanie nr 2 Sprawdź, ile paliwa zużyje każdy z wymienionych w zadaniu nr 1 środków transportu na 100 km przy założeniu, że trzeba przetransportować 20 ton pomidorów odpowiednio z Hiszpanii, Ukrainy i Polski. Na podstawie obliczeń wybierz najmniej energożerny środek transportu i miejsce, z którego transport w najmniejszym stopniu przyczynia się do emisji CO2.

-29-

Materiał pomocniczy dla nauczyciela

Zielony transport etanol jako biopaliwo

B

energii – cieplną, elektryczną, a także wytworzyć paliwo. Biomasa to materia organiczna, czyli wszystkie substancje pochodzenia roślinnego lub zwierzęcego ulegające biodegradacji. Biomasą są też resztki z produkcji rolnej, pozostałości z leśnictwa oraz odpady organiczne przemysłowe i komunalne.

Jak powstaje bioetanol

B

ioetanol otrzymuje się w wyniku fermentacji materii organicznej, najczęściej cukrów, z udziałem drożdży. Powstała w wyniku tego procesu mieszanina wody z alkoholem musi zostać poddana destylacji w celu otrzymania etanolu. Jest to proces bardzo energochłonny, decydujący o ostatecznym bilansie energetycznym. Gdy bioetanol produkowany jest z ziaren, energia potrzebna do destylacji pochodzi głównie z paliw kopalnych, co znacznie pogarsza EROEI i powoduje wzrost emisji gazów cieplarnianych. EROEI (Energy Return On Energy Investment) oznacza zwrot energii zainwestowanej, czyli różnicę między nakładem energii włożonej w celu otrzymania nowego źródła energii a ilością energii, którą możemy z niego uzyskać. Produkując etanol z trzciny cukrowej, jak ma to miejsce w Brazylii, energię do destylacji otrzymuje się z resztek po ekstrakcji cukru z trzciny (tzw. melasy), co znacznie obniża koszty produkcji.

EROEI biodiesla (soja) i bioetanolu (kukurydza) Etanol z kukurydzy 1:1,25 Biodiesel z soi 1:1,9310

Konsekwencje wzrostu produkcji biopaliw

Ogólna charakterystyka biopaliw

iopaliwa to paliwa powstałe z przetworzonych produktów roślinnych. Organizmy roślinne w procesie fotosyntezy gromadzą energię słoneczną. Podczas spalania, fermentacji tlenowej i beztlenowej, zgazowania lub estryfikacji biomasy lub produktów jej rozkładu można przetworzyć zawartą w niej energię słoneczną na inne rodzaje

odnaleźć, wydobyć i przetworzyć około 100 baryłek, czyli EROEI wynosiło 100. Obecnie EROEI wydobycia ropy naftowej wynosi 3 dla Stanów Zjednoczonych, a 10 dla Arabii Saudyjskiej.

Okoliczności pozyskiwania energii z biomasy stawiają pod znakiem zapytania ekologię tego procesu. By móc zwiększyć areał upraw trzciny cukrowej, kukurydzy czy palm na potrzeby produkcji biopaliw masowo wycina się lasy tropikalne. Produkcja roślin wykorzystywanych w otrzymywaniu biopaliw pierwszej generacji (tzn. stosowanych w żywieniu człowieka) jest energochłonna i zależna od paliw kopalnych, a także wiąże się z wydatkowaniem energii na maszyny rolnicze, nawozy, transport i przetwarzanie. Niektóre opracowania naukowe wskazują, że w pozyskanie jednostki energii z biopaliw pierwszej generacji trzeba włożyć niewiele mniejszą energię z paliw kopalnych – EROEI procesu niewiele przekracza 1, a czasami nawet może być mniejsze od 1, co oznacza brak korzyści energetycznych. Przy pierwszych wydobyciach ropy naftowej, gdy jej złoża znajdowały się przy powierzchni ziemi, dzięki jednej baryłce można było

-30-

pierwszej generacji

C

hociaż produkcja biopaliw stoi na pograniczu opłacalności energetycznej, rynek prawdopodobnie będzie maksymalizował tę produkcję ze względu na małą liczbę rozwiązań alternatywnych. Niesie to ze sobą określone konsekwencje: k onkurencja z produkcją żywności – jednym z efektów produkcji biopaliw jest wzrost cen żywności. Według opinii Banku Światowego, „Najważniejszym czynnikiem [wzrostu cen żywności] był olbrzymi wzrost produkcji biopaliw w Stanach Zjednoczonych i Unii Europejskiej. Bez tych wzrostów globalne zapasy pszenicy i kukurydzy nie uległyby znaczącemu zmniejszeniu, ceny zbóż oleistych nie potroiłby się, a wzrosty cen wynikające z takich czynników jak np. susza byłyby bardziej ograniczone. Prawdopodobnie nie doszłoby do aktywności spekulacyjnej i ostatnich zakazów eksportu, gdyż były to odpowiedzi na wzrost cen”11. Istnieją jednak prognozy, że nastąpi spadek cen mięsa dzięki możliwości wykorzystania resztek poprodukcyjnych do karmienia zwierząt. Wykorzystanie gruntów do produkcji żywności zamiast biopaliw, mogłoby rozwiązać część problemów głodu na świecie;

 ykorzystywanie biedniejszych w państw o klimacie sprzyjającym uprawom. Już teraz Europa chcąc sprostać ekoregulacjom unijnym, importuje olej palmowy z innych państw, które powiększając areał pól uprawnych, niszczą lasy i doprowadzają do katastrofy ekologicznej. Wykorzystuje się niski koszt ziemi i siły roboczej w państwach takich jak Indonezja, Malezja czy Brazylia. Do tego dochodzi konieczność transportu paliw drogą morską, co znacznie podwyższa koszty otrzymywania alternatywnych źródeł energii. Gdyby do 2020 roku chcieć zastąpić 300 mln amerykańskich pojazdów pojazdami napędzanymi bioetanolem z kukurydzy, uprawy musiałyby pokryć 33% USA. Dzisiaj pola uprawne zajmują 19%12.

Globalne perspektywy biopaliw

Globalne perspektywy biopaliw będą zależeć od szeregu czynników, takich jak ceny ropy, dostępność tanich pasz, odpowiednie trendy w polityce poszczególnych państw, zmiany technologiczne zmniejszające koszty produkcji biopaliw drugiej generacji oraz konkurencja ze strony niekonwencjonalnych zamienników paliw kopalnych.

-31-

Scenariusz zajęć

Przebieg zajęć

Podstawa programowa 45 min

9 .2 Pochodne węglowodorów. Substancje chemiczne o znaczeniu biologicznym

Uczeń: opisuje właściwości i zastosowania etanolu i jego rolę w produkcji biopaliw, opisuje wykorzystanie roślin do produkcji biopaliw, korzystając z różnych źródeł, przedstawia alternatywne rodzaje silników samochodów.

Cele lekcji Po zakończeniu zajęć uczniowie i uczennice powinni umieć: zapisać równanie otrzymania etanolu; dokonać ogólnej charakterystyki biopaliw; opisać zastosowanie etanolu jako paliwa płynnego; wymienić wady i zalety stosowania biopaliw; zapisywać wzory i nazwy alkoholi monohydroksylowych.

NaCoBeZU zapiszesz równanie otrzymania etanolu i jego wzór chemiczny; dokonasz ogólnej charakterystyki biopaliw; opiszesz zastosowanie etanolu jako paliwa płynnego; wymienisz wady i zalety stosowania biopaliw; omówisz właściwości fizyczne etanolu.

Metody i formy pracy etanol, fermentacja alkoholowa, biopaliwo, bioetanol

wykład problemowy dyskusja dydaktyczna doświadczenia uczniowskie

Materiały kserokopie kart pracy dla wszystkich uczniów, słownik języka polskiego, kolorowe flamastry, modele przestrzenne cząsteczek, tablica interaktywna

Materiały do eksperymentu odczynniki: alkohol etylowy, woda, fenoloftaleina, r-r dichromianu (VI) potasu, stężony kwas siarkowy (VI), białko jaja kurzego; sprzęt laboratoryjny: probówki, zlewki, palnik, parowniczka, łuczywka, korki do probówek, szkiełka zegarkowe

1. Węglowodory – nazwy i wzory. Poproś jedną osobę o napisanie na tablicy wzorów

i nazw poznanych węglowodorów. Wyjaśnij uczniom i uczennicom, jak tworzy się nazwy i wzory alkoholi, które uważamy za pochodne węglowodorów. Jeśli to możliwe, pokaż uczniom modele przestrzenne, gdzie atom wodoru został zastąpiony grupą –OH, czyli grupą hydroksylową.

2. Alkohole jednowodorotlenowe. Uczniowie i uczennice ćwiczą w zeszytach tworzenie

wzorów alkoholi jednowodorotlenowych, zabierając od danego węglowodoru jeden atom wodoru i dodając grupę –OH. Wyjaśnij, że nazwy powstałych związków tworzy się, dodając do nazwy węglowodoru końcówkę -ol, np. CH4 – metan, CH3 OH metanol itd. Do wzorów sumarycznych dołączcie wzory strukturalne (kreskowe). Na tablicy interaktywnej pokaż wzór cząsteczki.

3. Badanie właściwości etanolu. Poproś uczniów i uczennice o zapoznanie się z opisem

doświadczenia zawartym w karcie pracy Badanie właściwości etanolu. Wyjaśnij sposób wykonania eksperymentu, zwróć uwagę na stosowanie zasad BHP. Rozdaj potrzebny do doświadczenia sprzęt i odczynniki. Poleć uczniom i uczennicom zebranie i opisanie obserwacji w tabeli karty pracy Badanie właściwości etanolu, a po wykonaniu pozostałych doświadczeń o zapisanie spostrzeżeń w zeszytach.

4. Co wiemy o biopaliwach. Zapytaj uczniów i uczennice, co wg nich oznacza słowo

„biopaliwo”. Jeżeli uzyskasz prawidłowe odpowiedzi, przejdź do dalszej części lekcji. W przeciwnym wypadku, poproś jedną osobę o odnalezienie w słowniku języka polskiego określenia pierwszego członu wyrazu, tj. „bio”. Wyjaśnij uczniom i uczennicom, jak powstają biopaliwa. Dodaj, że fermentacja alkoholowa to proces rozkładu węglowodanów (cukrów) pod wpływem enzymów wytwarzanych przez drożdże i wytworzenie alkoholu etylowego oraz tlenku węgla (IV). C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2 ↑ Po destylacji i suszeniu powstaje bioetanol, czyli etanol niezawierający <1% wody.

5 min

10 min

5 min

5. Wady i zalety biopaliw. Poinformuj uczniów i uczennice, że paliwa alternatywne to

paliwa uzyskiwane w procesie odzysku odpadów mających odpowiednią wartość opałową. W transporcie najczęściej stosuje się bioetanol. Jego zaletą jest m.in. wyższa niż w przypadku benzyny liczba oktanowa (bioetanol 108, benzyna 95 lub 98), ale niestety to paliwo ma też wady. Rozdaj uczniom i uczennicom karty pracy Wady i zalety biopaliw. Poproś o przeczytanie kolejno poszczególnych zwrotów i zastanowienie się, do której grupy można je zaliczyć – do wad czy do zalet – oraz uzasadnienie swojego stanowiska. Uczniowie i uczennice mogą w zeszytach utworzyć listę wad i zalet biopaliw. Zachęć ich, aby dodali własne propozycje do ww. listy.

6. Podsumowanie. W podsumowaniu zwróć uwagę na blaski i cienie stosowania biopa-

liw. Większość stosowanych obecnie biopaliw produkuje się z roślin, które uprawiamy dla produkcji żywności. A zatem należy się zastanowić, czy produkcja biopaliw nie wpłynie na problemy związane z wyżywieniem ludzkości.

Jeśli masz więcej czasu Naukowcy amerykańscy pracujący dla armii eksperymentują z produkcją paliwa z wody

-32-

5 min

-33-

10 min

5 min

morskiej, aby zapobiec globalnemu ociepleniu i trudnościom z zaopatrzeniem w paliwo lotnicze. Z wody morskiej i dwutlenku węgla poddanych działaniu prądu udało się uzyskać nienasycone, krótkołańcuchowe węglowodory, które dalsza przeróbka może przekształcić w odpowiednik nafty lotniczej dzięki syntezie Fischera-Tropscha13. Jeśli macie możliwość, spróbujcie w swoim szkolnym laboratorium wykonać eksperymenty z użyciem tej metody.

Zainteresowałeś/-aś się tematem? Czy produkcja biopaliw może i powinna wzrosnąć do takiej skali, aby zastąpić ropę naftową? Czy istnieje kryzys żywnościowy? Jakie są jego przyczyny, a jakie przejawy? Czy w Polsce jest możliwy wzrost produkcji energii ze źródeł odnawialnych? Czym różnią się od siebie paliwa pierwszej, drugiej i trzeciej generacji?

Chcesz o tym porozmawiać? Czy w Polsce jest możliwe zastosowanie etanolu jako paliwa do samochodów? Co zrobiłbyś, mając na stacji benzynowej do wyboru paliwo ropopochodne i ekologiczne z dodatkami roślinnymi, przy czym 1 litr paliwa „roślinnego” byłby droższy o około 30–40 gr niż 1 litr paliwa ropopochodnego? Czy Polska polityka energetyczna kładzie wystarczający nacisk na wykorzystanie alternatywnych źródeł energii?

Karta pracy

Badanie właściwości etanolu 1. Wlej do parowniczki około 1 cm3 etanolu. Określ barwę, stan skupienia i zapach. Do parownicy zbliż zapalone łuczywko.

2.W probówce umieść około 1 cm3 roztworu etanolu, a następnie dodaj trzy krople fenoloftaleiny.

3. Napełnij probówkę wodą do jednej trzeciej objętości. Zaznacz flamastrem po-

ziom cieczy, a następnie wlej powoli po ściankach taką samą objętość etanolu. Ponownie zaznacz flamastrem poziom cieczy w probówce. Zatkaj probówkę korkiem i energicznie wstrząśnij. Po odstawieniu probówki jeszcze raz zaznacz poziom cieczy. 4. Na szkiełku zegarkowym umieść niewielką ilość białka jaja kurzego, a następnie wlej na nie pięć kropli etanolu. Spostrzeżenia i wnioski z doświadczeń zanotuj w poniższej tabeli lub w zeszycie.

Stan skupienia

Jak ten temat/wątek można realizować na

Barwa

X Globalne i lokalne problemy środowiska. Uczeń: 1) przedstawia przyczyny i analizuje skutki globalnego ocieplenia klimatu.

Zapach

innych przedmiotach?

WOS

23. Problemy współczesnego świata. Uczeń: 4) rozważa, jak jego zachowania mogą wpływać na życie innych ludzi na świecie

(np. oszczędzanie wody i energii, przemyślane zakupy).

Palność

Polecamy Artykuły na stronach internetowych: www.drewnozamiastbenzyny.pl/biopaliwa-drugiej-generacjiwww.egie.pl/konwersatorium/agroenergetyka/nowa-ropa www.peakoil.pl/p/biopaliwa Książka: J. McMurry, Chemia organiczna, Warszawa 2000 Prezentacja: www.transferinnowacji.pl/pdf/Technologie%20pozyskiwania%20 biopaliw,%20dr%20inz.%20Adam%20Luberanski.pdf Interaktywny test dla gimnazjalistów Węglowodory na www.profesor.pl Gry i zabawy dydaktyczne Chemino na www.profesor.pl

-34-

Rozpuszczalność w wodzie

Odczyn wodnego roztworu

-35-

Karta pracy

Pozyskiwanie i podział biopaliw drożdże

mielenie, rozpuszczanie

pszenica

ekstrakcja, zagęszczanie, krystalizacja buraki

kukurydza, ziemniaki

PŁYNNY SUROWIEC ZAWIERAJĄCY CUKRY

FERMENTACJA ETANOLOWA

Podział biopaliw gazowe

biopaliwa

-36-

biogaz rolniczy, biogaz z osadów ściekowych, gaz wysypiskowy

stałe

drewno opałowe, brykiety, ścinki drewna, kora, osady ściekowe odwodnione, rośliny energetyczne, odpady komunalne

ciekłe

biodiesel, etanol, metanol

-37-

Karta pracy

Wady i zalety biopaliw Zmniejszają ilość gazów cieplarnianych emitowanych do atmosfery.   czasie wzrostu roślin stosowanych do produkcji biopaliw następuje W pochłanianie tlenku węgla (IV).  ytwarzanie biomasy przeznaczonej do produkcji biopaliw wyczerpuje W zasoby wodne. Są odnawialne i biodegradowalne. Zbyt intensywna produkcja biopaliw wiąże się z wylesianiem. Karczowanie lasów pod uprawę biopaliw powoduje zwiększenie ilości CO2 wchłanianego przez rośliny.  apewniają większe bezpieczeństwo energetyczne – zmniejszają uzależnienie Z od importu ropy.  rzy produkcji biopaliw emitowane są zanieczyszczenia, w tym WWA P (wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne).

Jak świadomie konsumować energie?

 ą szansą dla państw rozwijających się – poprzez ich produkcję możliwe jest S zwiększenie liczby miejsc pracy w rolnictwie.  produkcji biopaliw wykorzystuje się grunty rolne, co może prowadzić do Do wzrostu cen żywności.  prawa roślin na cele bioenergetyczne na skalę przemysłową U zmniejsza bioróżnorodność.

-38-

Czarne złoto

-39-

Energia w domu

Materiał pomocniczy dla nauczyciela

Jak świadomie konsumować energie? Konsumpcja

t

o bezpośredni proces zaspokajania ludzkich potrzeb poprzez zużywanie nagromadzonych dóbr oraz korzystanie z różnego rodzaju usług. Każdy z nas ma na co dzień do czynienia z konsumpcją. Codziennie kupujemy jedzenie, ubrania, kosmetyki, sprzęt elektroniczny etc., rzeczy, które są nam niezbędne do życia lub które życie nam jedynie ułatwiają czy umilają. Obecnie coraz wyraźniej widać tendencję do częstszego nabywania różnego rodzaju produktów i usług, które – jeśli się zastanowimy – wcale nie są nam niezbędne. Żyjemy w kulturze konsumpcjonizmu, a ponieważ konsumpcja napędza rynek i gospodarkę, jesteśmy poddawani różnym zabiegom, które mają

sprawić, że będziemy kupować (te zabiegi to kreowanie potrzeb, reklamy pokazujące, że posiadanie przedmiotów jest wyznacznikiem naszej wartości). W pogoni za wizerunkiem osoby fajnej, na czasie lub też spełniając „swoje” potrzeby, kupujemy, nabywamy. Zastępując stare rzeczy nowymi, nie zastanawiamy się nad tym, skąd wzięły się surowce potrzebne do ich wytworzenia, kto i w jakich warunkach pracował nad ich wytworzeniem, czy zasoby naturalne na Ziemi wystarczą, by spełnić wszystkie nasze zachcianki, czy wyrzucenie dobrej rzeczy tylko dlatego, że wg trendsetterów jest już niemodna, ma sens albo co stanie się z wyrzuconą rzeczą.

Cykl życia produktu

K

ażdy wytworzony produkt zarówno na etapie produkcji, użytkowania czy utylizacji wywiera niekorzystny wpływ na środowisko naturalne. Skutki wydobycia paliw kopalnych oraz pozyskania surowców naturalnych będą nieodwracalne, bo odnowienie tych źródeł jest niemożliwe lub wymaga dłuższego czasu. Zmniejszające się zasoby naturalne oraz obciążenie środowiska naturalnego poprzez zużywanie coraz większej ilości energii i wody oraz powstawanie odpadów stały się przyczynkiem do

-40-

opracowania metody, która oceniałaby wpływ produktu na środowisko w całym okresie jego istnienia. Metoda ta, zwana Ekologiczną Oceną Cyklu Życia (LCA – Life Cycle Assessment)14, zakłada badanie wpływu produktu na środowisko podczas całego okresu życia tego produktu, począwszy od zużycia naturalnych zasobów np. obszaru (ziemi), surowców naturalnych wykorzystanych do jego produkcji, a skończywszy na tym, co produkt oddaje środowisku w formie emisji zanieczyszczeń do atmosfery, gleby i wód. Powstawanie

-41-

każdego przedmiotu wiąże się ze zużywaniem zasobów naturalnych, energii i wody, Wydobycie/pozyskanie

wytwarzaniem odpadów etc. na różnych etapach cyklu życia produktu. Używanie

z użycie paliw kopalnych, które dostarczają energię potrzebną do rozpoczęcia produkcji danego produktu (ropa naftowa, węgiel kamienny, brunatny) zużycie surowców naturalnych, np. lasów, na potrzeby przemysłu papierniczego i meblarskiego Produkcja

z użycie energii (największe w przypadku oświetlenia i urządzeń elektrycznych, sprzętu RTV i AGD) zużycie wody (kosmetyki, detergenty) odpady (niepotrzebne opakowania produktu etc.) Zużycie produktu

 ykorzystanie ziemi pod zakład prow dukcyjny, magazyny; ziemia wyłączona jest z naturalnych procesów, organizmy żyjące w niej giną pozbawione tlenu i substancji odżywczych zużycie energii elektrycznej emisja szkodliwych substancji chemicznych do atmosfery (np. przez fabryki) powstawanie ścieków oraz odpadów produkcyjnych

 dpady o zużycie paliwa i emisja zanieczyszczeń przy transporcie (wywóz nieczystości na składowiska odpadów, przewóz posegregowanych surowców wtórnych) wykorzystanie ziemi pod składowiska odpadów, budowę spalarni

T

o, jak różne produkty mogą różnie oddziaływać na środowisko, jest przedmiotem badań prowadzonych np. przez Brytyjską Agencję ds. Środowiska15. Aby zapobiec nadmiernemu zużyciu energii i oszczędzić nieodnawialne zasoby środowiska naturalnego coraz częściej na świecie stosuje się nowe podejście do projektowania, czyli ekoprojektowanie16, które ma na celu projektowanie zgodnie z zasadami zrównoważonego rozwoju. Przy takim projektowaniu z myślą o środowisku, nadal ważnymi aspektami pozostają: funkcjonalność, bezpieczeństwo, ergonomika, wytrzymałość, jakość czy koszty wykonania produktu. Dochodzi jednak dodatkowe kryterium, jakim jest ocena projektu z punktu widzenia jego oddziaływania na środowisko. Składa

się na nie: udoskonalanie produktów i procesów technologicznych, obniżanie kosztów poprzez modyfikację wyrobu na wczesnych etapach koncepcyjnych, obniżenie materiałochłonności i energochłonności produktów w całych cyklach ich istnienia, obniżanie ciężaru produktów i ich opakowań, obniżanie kosztów produkcyjnych i eksploatacyjnych. W przypadku produktów ekologicznych, ekologicznych opakowań oraz ekologicznej żywności stosuje się znaki ekologiczne17 (ekoznaki, ecolabeling). Są to symbole umieszczone na opakowaniu, które informują klienta, że produkt jest przyjazny dla środowiska. W Polsce system certyfikacji ekologicznej został wprowadzony w 1998 roku, a nadzór nad znakowaniem różnego rodzajów produktów pełni Polskie Centrum Badań i Certyfikacji w Warszawie.

Świadoma konsumpcja

P

Dystrybucja  dpady (bogate, zbędne opakowania) o zużycie energii oraz paliw kopalnych (transport wyprodukowanego przedmiotu) emisja zanieczyszczeń do atmosfery (transport) Niektóre wyroby wywierają największy wpływ na środowisko w trakcie produkcji, a inne w czasie użytkowania lub utylizacji. Dla różnych produktów największe oddziaływanie na środowisko zachodzi w różnych etapach ich cyklu życia. Na przykład nasze ubrania, czyli produkty z bawełny lub skóry, mają największy wpływ na środowisko w trakcie produkcji, z uwagi na procesy barwienia, nadruku, wybielania i wykańczania. Za to oddziaływanie sprzętu AGD będzie największe w trakcie użytkowania, ze względu na zużycie wody, energii i detergentów. Dlatego kryteria środowi-

Ekoprojektowanie

skowe dla tych produktów dotyczyć będą ich efektywności w odniesieniu do zużycia tych zasobów. W przypadku sprzętu AGD duże znaczenie odgrywa klasa energetyczna, określająca efektywność pracy danego urządzenia. Najwyższą klasę energetyczną będzie miał sprzęt, który wykonuje daną pracę, zużywając przy tym najmniej energii. Klasa A (lub nawet A++) to urządzenie najbardziej efektywne, a G – najmniej. Zgodnie z obowiązującymi w całej Unii Europejskiej przepisami, wszystkie urządzenia AGD muszą być oznaczone etykietą energetyczną.

-42-

onieważ za każdą z nabywanych rzeczy płacimy, ważna jest świadomość, że mamy wpływ na to, jakie produkty wybieramy oraz czy następny nabywany produkt jest nam rzeczywiście potrzebny. Świadoma konsumpcja18 (odpowiedzialna i zrównoważona) opiera się na podejmowaniu mądrych decyzji konsumenckich, które niosą ze sobą konsekwencje w wymiarze ekonomicznym, społecznym, ekologicznym i politycznym. Odpowiedzialny konsument to konsument, który oprócz zaspokajania własnych potrzeb materialnych, swoim wyborem wspomaga odpowiedzialne przedsiębiorstwa kierujące się nie tylko zasadami ekonomicznymi. Odpowiedzialny konsument zna swoje prawa i umie z nich korzystać oraz ma świadomość, że

każdy zakup stanowi poparcie dla producenta i dla warunków, w jakich towar jest wytwarzany, użytkowany i utylizowany. Aby przyczynić się do obniżenia zużycia energii, możemy świadomie wybierać robienie zakupów blisko swego miejsca zamieszkania (ograniczymy wówczas emisję, jaką powoduje transport, gdy produkty pokonują znaczną odległość, zanim trafią do konsumenta), kupować żywność świeżą, nieprzetworzoną, ekologiczną, wspierając rolników prowadzących gospodarstwa ekologiczne, wybierać produkty lokalne, wspierać mniejszy handel, rezygnując z zakupów w hipermarketach i centrach handlowych, kupować produkty używane oraz produkty wytwarzane z surowców wtórnych.

-43-

Przebieg zajęć

Scenariusz zajęć

Podstawa programowa 45 min

Cele kształcenia – wymagania ogólne IV. Rozumowanie i argumentacja. Uczeń: interpretuje informacje i wyjaśnia zależności przyczynowo-skutkowe między faktami, formułuje wnioski, formułuje i przedstawia opinie związane z omawianymi zagadnieniami biologicznymi. Treści nauczania – wymagania szczegółowe X. Globalne i lokalne problemy środowiska. Uczeń: 1) przedstawia przyczyny i analizuje skutki globalnego ocieplenia klimatu; 3) proponuje działania ograniczające zużycie wody i energii elektrycznej oraz wytwarzanie odpadów w gospodarstwach domowych.

Cele lekcji Po zakończeniu zajęć uczniowie i uczennice powinni umieć: wyjaśnić, czym jest konsumpcja i kiedy mamy do czynienia z konsumpcją świadomą; wymienić etapy, które składają się na cykl życia produktu; opowiedzieć, w jaki sposób można zmniejszyć wydobycie surowców naturalnych oraz użycie energii przy wytwarzaniu różnych produktów.

NaCoBeZU cykl życia produktu, ekoprojektowanie, ograniczanie konsumpcji

1. Nasze skojarzenia z  konsumpcją. Rozpocznij lekcję od zapisania na tablicy słowa konsumpcja. Porozmawiaj z uczniami i uczennicami o aktualnym stylu życia ludzi z krajów gospodarczo rozwiniętych, nastawionych na gromadzenie dóbr materialnych oraz zastępowanie ich wciąż nowymi. Zapytaj: „Co jest potrzebne do wytworzenia każdego produktu, który widzimy na sklepowych półkach?”. Upewnij się, że wśród odpowiedzi zostaną wymienione zużycie energii i surowców naturalnych.

2. O  pis produktu. Pokaż uczniom i uczennicom cztery przyniesione przedmioty.

Podziel klasę na cztery grupy, każdej daj jeden przedmiot i kartę pracy Opis produktu. Poproś uczniów i uczennice o zapoznanie się z instrukcją, a następnie o wykonanie analizy produktu i wypełnienie kart. Sprawdźcie wspólnie odpowiedzi. Zwróć uwagę na to, że coraz więcej nabywanych przez nas produktów posiada zbędne opakowanie i pokonuje dużą odległość zanim trafi na sklepową pułkę. Powoduje to nie tylko zużycie surowców, ale też niepotrzebne zużycie dużej ilości energii.

Metody i formy pracy rozmowa kierowana praca w grupach rysunki dyskusja

10 min

4. S posoby na obniżanie kosztów energii. Porozmawiajcie o tym, w jaki sposób każ-

15 min

duktu. Poproś ich o dobranie się w pary oraz przeczytanie instrukcji i wykonanie zadania. Podczas wykonywania zadania przez klasę skopiuj na tablicę schemat cyklu życia produktu ze wszystkimi jego procesami. Po upływie 5 minut poproś uczniów i uczennice o przedstawienie swoich wniosków. Omówcie wspólnie wszystkie etapy cyklu życia produktu.

Jeśli masz więcej czasu Zaproponuj klasie zabawę w ekoprojektantów i ekoproducentów, od których zależy, jaki produkt i w jakiej postaci trafi na rynek. Podziel uczniów i uczennice na grupy i poproś każdą z grup o zastanowienie się, jak można zaprojektować, produkować, dystrybuować etc. ich produkt, aby zużywać przy tym jak najmniejszą ilość energii i surowców. Grupy mogą wykorzystać kartę pracy Cykl życia produktu.

Zainteresowałeś/-aś się tematem?

Materiały przygotowane przed lekcją cztery przedmioty codziennego użytku (np. mleko w kartonie, krem do rąk, telefon komórkowy, T-shirt), duże arkusze papieru, markery, taśma klejąca, kopie kart pracy Cykl życia produktu i Opis produktu

-44-

10 min

3. C ykl życia produktu. Rozdaj uczniom i uczennicom karty pracy Cykl życia pro-

dy z nas może przyczynić się do obniżania kosztów energii poprzez własne wybory konsumenckie. Pomysły uczniów i uczennic zapisujcie w formie listy na tablicy.

 ędziesz wiedzieć, czym jest cykl życia produktu; b wymienisz etapy życia produktu; podasz przykład produktu o niskim zużyciu energii i surowców naturalnych.

5 min

Czy i dlaczego produkujemy więcej, niż jest to potrzebne, sprowadzamy produkty z odległych miejsc na świecie, zużywając przy tym ogromne ilości energii, korzystamy z produktów nieprzyjaznych dla środowiska i dla nas? Jak to możliwe, że bluzka wyprodukowana i sprowadzana z Chin jest tańsza niż wyprodukowana w Polsce? Kto ponosi koszty niskiej ceny?

-45-

Chcesz o tym porozmawiać? Jak ocenić, które produkty są naprawdę potrzebne? Czy możemy uniknąć nabywania zbędnych produktów. W jaki sposób? Jak zachęcić rówieśników do spożywania produktów jak najmniej przetworzonych?

Jak ten temat/wątek można realizować na

Karta pracy

Opis produktu Obejrzyj produkt, a następnie odpowiedz na poniższe pytania i uzupełnij tabelę.

innych przedmiotach?

Cele kształcenia – wymagania ogólne IIIRozumienie relacji człowiek–przyroda–społeczeństwo w skali globalnej i regionalnej. Treści nauczania – wymagania szczegółowe

III.Relacja człowiek–środowisko przyrodnicze a zrównoważony rozwój. Uczeń: 5) wykazuje na przykładach pozaprzyrodnicze czynniki zmieniające relacje czło-

wiek–środowisko przyrodnicze (rozszerzanie udziału technologii energooszczędnych, zmiany modelu konsumpcji, zmiany poglądów dotyczących ochrony środowiska).

Polecamy

Gdzie został wyprodukowany ten produkt?

Czy to daleko czy blisko od miejsca, w którym można go kupić?

Jak trafił do sklepu?

Film dokumentalny: Plastikowa planeta (Plastic planet), Austria 2009, reżyser: Werner Boote, 95 min Animacje: opowieści o rzeczach takich jak kosmetyki, elektronika etc.: www.storyofstuff.com, Story of stuff, podstawowy film w polskiej wersji językowej (film dostępny również na stronie www.ziemianarozdrozu.pl/artykul/81/story-of-stuff-opowiesc-o-rzeczach)

Co było potrzebne do jego wytworzenia?

Jak długo można używać tego produktu?

Co po nim zostanie?

Czy jest coś, co łączy ten produkt z pozostałymi?

-46-

-47-

Karta pracy

Materiał pomocniczy dla nauczyciela

Cykl życia produktu Na cykl życia każdego produktu składa się wiele etapów, możesz je zobaczyć w tabeli poniżej. Przyjżyj się uważnie schematowi i wpisz w odpowiednie miejsce nazwy efektów ubocznych cyklu życia produktu, które wypisane są w ramce.

ENERGII zanieczyszczenie wód (ścieki), odpady zużycie energii, emisja spalin doZASOBY atmosfery, Zasoby naturalne (wody, gleby, paliw kopalnych etc.)

R

Czarne złoto

opa naftowa w dzisiejszych czasach jest niezwykle cennym surowcem naturalnym. Wykorzystuje się ją w transporcie, energetyce, przemyśle, a wytwarzanie z niej materiałów takich jak tworzywa sztuczne sprawia, że jest obecna w każdej dziedzinie naszego życia.

4%

Zasoby energii

Wydobycie surowców naturalnych Projektowanie i produkcja Magazynowanie Dystrybucja

Z tworzyw sztucznych powstają przeróżne przedmioty: od opakowań żywności poprzez sprzęt elektroniczny po sztuczne tkanki stosowane w medycynie. Znaczenie tych materiałów jest dla nas ogromne. Obecnie struktura wykorzystania ropy naftowej przedstawia się następująco: Źródło: www.plasticseurope.pl

4% 5%

42%

45% transport

tworzywa sztuczne

energetyka

inne chemikalia

pozostałe

Ze względu na wyczerpywanie się zasobów ropy naftowej na świecie, wprowadza się technologie, które mają ograniczyć jej zużycie. Obecnie stosowane technologie pozwalają na zastąpienie jej w transporcie czy energetyce, ale jak dotąd nie znaleziono substytutu

tego surowca w produkcji tworzyw sztucznych. Rosnące zapotrzebowanie na ropę i jej szybkie zużywanie wymagają więc zdecydowanych działań prowadzących do racjonalnego gospodarowania surowcem cenniejszym dla rozwoju ludzkości niż złoto.

Przetwórstwo ropy naftowej

Użytkowanie Koniec życia produktu (składowisko odpadów) Odzyskanie i powtórne przetworzenie

-48-

R

opa naftowa jest naturalnym źródłem węglowodorów, a dzięki procesom przetwórczym uzyskuje się z niej cenne produkty. Pierwszym etapem przeróbki wstępnie oczyszczonej ropy jest destylacja frakcyjna, polegająca na rozdzieleniu ropy na frakcje

z wykorzystaniem różnicy temperatury wrzenia poszczególnych składników. Prowadzi się ją w układzie dwustopniowym – pierwszy stopień przebiega pod normalnym ciśnieniem, a drugi pod zmniejszonym.

-49-

Tworzywa sztuczne

W

ykorzystanie produktów przerobu ropy naftowej do produkcji tworzyw sztucznych spowodowało zastępowanie dotychczasowych materiałów, takich jak metal, szkło, papier, ceramika, nowym materiałem, popularnie nazywanym plastikiem. W opisanych wcześniej procesach rafineryjnych otrzymuje się monomery, które następnie poddawane są polimeryzacji, czyli łączeniu małych cząstek (monomerów) w długie łańcuchy (polimery). Dzięki temu otrzymujemy produkt o innych właściwościach.

350 [ C] o

Schemat destylacji ropy naftowej Źródło: wykłady dla studentów III roku Wydziału Chemicznego na Politechnice Łódzkiej z przedmiotu „Technologia chemiczna” [www. retsat1.com.pl/ michauer]

benzyna lekka benzyna ciężka nafta olej napędowy

olej lekki

Polietylen dużej gęstości HDPE

pojemniki na śmieci butelki rury

Polietylen małej gęstości

torby i worki worki na śmieci butelki na detergenty (butelki, które można ścisnąć)

Polipropylen PP

 udełka na margarynę i opakowania p żywności meble ogrodowe, skrzynki, walizki obudowy telefonów, zderzaki samochodowe

Polistyren PS

 ojemniki na żywność p elementy obudów sprzętu komputerowego kasety audio-wideo

Polichlorek vinylu PVC

 oreczki na krew w karty kredytowe ramy okienne, rury

Tereftalan polietylen PET

 dporne na podwyższoną o temperaturę naczynia kuchenne wypełnienia śpiworów i kołder

olej średni

mazut

olej ciężki pozostałość

400-420 [ C] o

Następnie poszczególne frakcje poddaje się innym procesom, w celu otrzymania produktów o pożądanych właściwościach. W rafineriach nastawionych na produkcję tzw. chemikaliów bazowych (substancji służących do syntezy innych związków organicznych) wykorzystuje się frakcję benzyny, która poddawana jest procesom takim jak:

1. piroliza (inaczej kraking termiczny),

która stosowana jest głównie w celu otrzymywania prostych olefin, np. etenu czy propenu. Jest to proces rozkładu termicznego prowadzony poprzez długotrwałe poddawanie substancji działaniu wysokiej temperatury, ale bez kontaktu z tlenem i innymi czynnikami

utleniającymi. Frakcje wyżej wrzące, głównie oleje, poddaje się działaniu wysokich temperatur, co powoduje rozpad długich łańcuchów węglowych na mniejsze fragmenty; 2. reforming (kraking katalityczny – izomeryzacja, cyklizacja i aromatyzacja) polega na ogrzewaniu do temperatury ok. 400°C lekkich frakcji ropy naftowej lub produktów krakingu, w celu polepszenia właściwości paliw (np. zwiększenia liczby oktanowej, przez co zmniejsza się ryzyko samozapłonu paliwa) lub otrzymania węglowodorów aromatycznych wykorzystywanych w przemyśle chemicznym (np. benzenu). Proces zachodzi pod zwiększonym ciśnieniem.

-50-

tapicerka podeszwy butów sportowych kółka rolek

Poliuretan

Poliakrylany (np. plexi)

k urki kranów w łazience i kuchni okulary ochronne osłony reflektorów samochodowych płyty CD światła przednie samochodów hełmy strażackie

Poliwęglany

-51-

W tabeli obok przedstawiono najważniejsze tworzywa sztuczne i ich zastosowania.

Tworzywa sztuczne i ich zastosowania Źródło: materiał edukacyjny Tworzywa sztuczne wokół nas opracowany przez Fundację PlasticsEurope Polska (www. plasticseurope.pl)

Scenariusz zajęć

Cenny surowiec

P

rodukty z tworzyw sztucznych po zakończeniu eksploatacji można powtórnie wykorzystać. Co ciekawe niektóre procesy, jak np. piroliza i inne procesy przerobu ropy naftowej, są stosowane zarówno w przemyśle petrochemicznym, jak również w odzysku, czyli recyklingu surowców. Poniżej przedstawiono możliwości powtórnego wykorzystania tworzyw sztucznych.

5. Wymagania szczegółowe: paliwa obecnie i w przyszłości. Uczeń: 2) opisuje przebieg destylacji ropy naftowej i węgla kamiennego; wymienia nazwy produktów tych procesów i uzasadnia ich zastosowania.

45 min

Cele lekcji

Alternatywny opał o dużej wartości energetycznej Ze względu na swoją dużą wartość opałową tworzywa sztuczne stanowią atrakcyjną alternatywę dla paliw kopalnych, zwłaszcza w procesach wymagających dużej ilości energii, jak np. produkcja cementu Tworzywa sztuczne – możliwości odzysku Źródło: materiał edukacyjny Tworzywa sztuczne wokół nas opracowany przez Fundację PlasticsEurope Polska (www. plasticseurope.pl)

Podstawa programowa

Recykling mechaniczny Fizyczne przetworzenie odpadów z wytworzeniem nowego produktu z tworzyw sztucznych

NaCoBeZU

Możliwości odzysku Odzysk energii Tworzywa wytwarzane są z ropy naftowej. Dzięki temu mają taką samą lub większą wartość opałową niż węgiel. Tę energię można odzyskać podczas spalania

Po zakończeniu zajęć uczniowie i uczennice powinni umieć: podać definicję ropy naftowej i określić, jakie produkty można z niej otrzymać; wyjaśnić istotę procesu destylacji; wyjaśnić pojęcia: liczba oktanowa, kraking i reforming; opisać przebieg destylacji ropy naftowej; podać przykłady i omówić zastosowanie produktów przerobu ropy naftowej; uzasadnić konieczność oszczędzania i recyklingu w kontekście zasobów paliw kopalnych.

Recykling materiałowy Przetwarzanie odpadów z tworzyw sztucznych w celu ponownego zastosowania do tego samego lub do innych celów z wyjątkiem bezpośredniego pozyskiwania energii

 wytłumaczysz, czym jest ropa naftowa i jak powstała; wymienisz produkty uzyskiwane dzięki przerobowi ropy naftowej; wyjaśnisz, czy możliwe jest zerwanie z uzależnieniem od ropy naftowej.

Metody i formy pracy pogadanka praca z tekstem

Materiały karta pracy Rozsypanka (do pocięcia i przygotowania zestawów po pięć haseł w każdym, niektóre hasła – nazwy przedmiotów – mogą się powtarzać, ważne by nie były w tym samym zestawie), karta pracy Schemat (po jednej kopii na parę)

Odpady komunalne Spalanie odpadów z tworzyw sztucznych razem z odpadami komunalnymi pozwala na wytwarzanie energii elektrycznej i/lub cieplnej

Recykling surowcowy Chemiczne przetwarzanie odpadów z tworzyw sztucznych z wytworzeniem surowców (monometry, węglowodory itd.)

Składowanie – zagospodarowanie odpadów bez możliwości odzysku

-52-

-53-

tworzywa sztuczne, polimery, produkcja, zasoby paliw kopalnych

Zainteresowałeś/-aś się tematem?

Przebieg zajęć 5 min

1.

 o łączy te przedmioty – rozsypanka. Podziel klasę na trzyosobowe zespoły. Rozdaj C zestawy z pociętej karty pracy Rozsypanka po jednym na zespół. Zadaniem zespołu jest wymyślenie, co łączy hasła (nazwy przedmiotów), co mają ze sobą wspólnego. Po upływie 5 minut poproś zespoły o prezentację pomysłów.

2. Pogadanka. Poproś, by każdy zespół połączył się z innym wybranym zespołem

5 min

i powtórzył ćwiczenia z wykorzystaniem haseł posiadanych przez obie grupy. Pytania pozostają te same, zwiększa się ilość elementów, które mają mieć wspólny mianownik. Powtarzacie całą procedurę, łącznie z prezentacją. W czasie prezentacji zapisuj hasła (nazwy przedmiotów) na tablicy w formie listy. Jeśli uczniowie i uczennice po tej rundzie nie skojarzą, co łączy hasła, podpowiedz, że chodzi o surowiec, z jakiego zostały wykonane. Jeśli nadal nie potrafią odgadnąć, wskaż listę z tablicy, zapytaj z czego są wykonane te przedmioty (odpowiedź: z tworzyw sztucznych), a następnie opowiedz, jak przebiega proces powstawania tworzyw sztucznych z wykorzystaniem surowców przerobu ropy naftowej. Poinformuj uczniów i uczennice, że ropa naftowa – mieszanina węglowodorów, stanowi dziś jeden z najważniejszych surowców na ziemi. Zapotrzebowanie na nią rośnie każdego dnia, nieprzerwanie od ponad 100 lat. Czarne złoto stymuluje światową gospodarkę. Opowiedz uczniom i uczennicom o procesie powstawania tworzyw sztucznych z ropy naftowej. Uświadom im, że do wytworzenia energii i produktów zużywa się ogromne ilości paliw kopalnych.

3. Analiza schematu. Rozdaj uczniom i uczennicom kopie karty pracy Schemat.

15 min

Poproś, by – bazując na wiadomościach przekazanych podczas pogadanki i wcześniejszej zabawy – przeanalizowali schemat i uzupełnili go z użyciem haseł z ramki na dole karty. Podkreśl, że nasze nawyki konsumenckie (kupowanie rzeczy trwałych i dobrej jakości, szanowanie ich, ograniczanie ilości kupowanych rzeczy, a wreszcie recykling) mają wpływ na zasoby ropy na świecie.

Czy ropa naftowa zapewnia dobrobyt kraju? Czy bioplastiki mogą pomóc w zachowaniu złóż ropy?

Chcesz o tym porozmawiać? Dlaczego w ostatnim stuleciu zużyto więcej ropy niż w całej wcześniejszej historii ludzkości? Czy jesteś w stanie poświęcić wygodny styl życia dla ratowania planety podobnie jak bohaterowie filmu Recepta na klęskę Johna Webstera?

Jak ten temat/wątek można realizować na innych przedmiotach?

III. Wpływ człowieka na środowisko 25. Ochrona i kształtowanie środowiska Uczeń:

wymienia niekorzystne wpływy cywilizacji ludzkiej na środowisko przyrodnicze i podaje przykłady jej globalnych skutków.

Polecamy Ćwiczenie: Sąd nad opakowaniami na stronie www.interklasa.pl Film dokumentalny: Recepta na klęskę (Recipes for Disaster), Finlandia 2008, reżyser: John Webster, 85 min, pakiet Oblicza ekologii

4. Wnioski. Upewnij się, że wszystkie pary poprawnie uzupełniły schematy. Porozma-

15 min

wiajcie chwilę na temat wniosków, zapytaj, czy są czymś zaskoczeni. Zapytaj, jakie konsekwencje niesie za sobą powszechne używanie tworzyw sztucznych przy dalszej industrializacji i wzroście liczby ludności na świecie. Jakie mogłyby być rozwiązania tego problemu? Na koniec poproś uczniów i uczennice o podsumowanie wniosków i przemyśleń z lekcji w formie notatki.

Jeśli masz więcej czasu W czasie najbliższej wizyty w dużym sklepie (typu hipermarket) obejrzyj przedmioty i produkty z różnych działów. Spróbuj znaleźć informacje na temat substancji wykorzystanych do ich produkcji. Sporządź zestawienie tabelaryczne: produkt – surowiec tworzywowy – surowiec nietworzywowy.

-54-

-55-

Karta pracy

Schemat Uzupełnij schemat wyrazami z ramki na dole oraz uzupełnij listę po prawej o nazwy przedmiotów z poprzedniego ćwiczenia

...........

transport ogrzewanie domu

.............. .............. .............. rękawiczki lateksowe .............. .............. .............. .............. .............. .............. .............. .............. .............. .............. .............. ..............

...........

gumka recepturka

gazy rafineryjne

kolumna destylacyjna

........ ........

benzyna chemikalia bazowe benzyna ciężka

..............

polimery syntetyczne

nafta

.............. .............. możliwość odzysku 42% ogrzewanie energią

..............

45% transport

poliamid polistyren polimery akrylowe polichlorek winylu polietylen poliuretan poliwęglan

.............. .............. .............. .............. .............. .............. .............. .............. .............. .............. .............. .............. .............. .............. ..............

materiałów

światowe zasoby kończą się

.............. ..............

mniejsze zużycie energii

mniej surowca trudniej go zdobyć

..............

odzyskanego tworzywa

ropa naftowa, polipropylen, kody recyklingu, granulat, monomery, 4%, ogrzewanie, wzrost wartości, poliester, olej napędowy, energii, włókna

-56-

PET

PE–HD

PVC

-57-

PE–LD

PP

PS

INNE

Karta pracy

Materiał pomocniczy dla nauczyciela

Energia w domu

Rozsypanka podeszwa

zderzak samochodowy

rura kanalizacyjna

piłka do kosza

sztuczna zastawka serca

buta

przemysł

27% styropian

opakowanie po margarynie

torba foliowa

gumka recepturka

Zużycie energii w Polsce

Źródło: opracowane na podstawie danych GUS z 2007 r. z raportu TNS OBOP Polacy o oszczędzaniu energii

budynki mieszkalne

34% 21% 18%

transport

telefon

inne

śpiwór

płyn do mycia naczyń

atrament

kredki

opony

Żarówka a świetlówka klej epoksydowy

rajstopy

płyta CD

karta kredytowa

okno

strzykawka

butelka wody

bluza polarowa

długopis

patelnia teflonowa

Tradycyjna żarówka przetwarzając energię elektryczną na energię świetlną, powoduje znaczne straty pobieranej energii, wydzielając ciepło. Dlatego wprowadzono tzw. świetlówki, czyli lampy fluorescencyjne, które nie nagrzewają się w takim stopniu jak zwykłe żarówki. Moc tradycyjnej żarówki (W)

legginsy z lycry

worek na śmieci

nawóz sztuczny

wiadro

dezodorant

uszczelka

pianka uszczelniająca

wazelina

guma do żucia

6 9 11 16 25

Liczba lamp Zużycie Koszt energii Łączny koszt Orientacyjny w ciągu Łączny koszt energii w tym (taryfa G11 użytkowania koszt (zł) 5000 godzin zakupów (zł) okresie 2006 r.) (zł) (zł) użytkowania (kWh)

1,2 25

-58-

Moc analogicznej żarówki kompaktowej (W)

25 40 60 75 100

laptop

Do zalet świetlówek należą: •n  iskie zużycie energii (ok. pięć razy mniejsze niż w przypadku żarówki tradycyjnej), •d  ługi „okres życia” – świetlówka kompaktowa, w zależności od producenta, jest od 5 do 10 razy trwalsza niż żarówka tradycyjna.

5 1

6 25

500 125

-59-

177,8 44,4

183,8 69,4

Moc żarówki i żarówki kompaktowej (świetlówki) przy takim samym poborze energii Źródło: poradnik Jak oszczędzać energię w domu [www.wwf.pl]

Zużycie energii, koszty zakupu i eksploatacji żarówki tradycyjnej i kompaktowej Źródło: poradnik Jak oszczędzać energię w domu [www.wwf.pl]

Urządzenia energooszczędne

Scenariusz zajęć

Kupując sprzęt AGD/RTV, sprawdź jego klasę energetyczną. Klasa energetyczna określa zużycie energii przez dane urządzenie w stosunku do tzw. zużycia

Podstawa programowa

standardowego. Przykładowo: urządzenie klasy A zużywa ok. 55%, E ok. 100–110%, a G ponad 125% standardowego zużycia energii elektrycznej.

Energooszczędne postawy - stand-by Przycisk stand-by jest najbardziej podstępnym pożeraczem prądu. Czerwona dioda przycisku, sygnalizująca stan czuwania urządzenia, świadczy o tym, że cały czas z sieci pobierany jest prąd. Zazwyczaj w naszych mieszkaniach jest po kilka urządzeń, które posiadają funkcję stand-by. Ich moc w czasie czuwania wynosi od 0,5 W do 35 W.

W Polsce w gospodarstwie domowym są średnio cztery urządzenia o łącznej mocy ok. 20 W. Prowadzi to do zużycia łącznie 2 mln 300 tys. MWh energii, wartej 831 mln zł (tyle, ile wytwarza średniej wielkości elektrownia, jak np. elektrownia Ostrołęka). Gdyby połowa tych urządzeń była wyłączana z sieci, można byłoby zaoszczędzić 293,2 mln złotych i wyemitować 1 mln ton CO2 mniej.

Dostawcy energii Aktualne prawo energetyczne w Polsce umożliwia wybór dostawcy energii elektrycznej. Niektórzy dystrybutorzy oferują tzw. zielone pakiety, które zawierają pewną ilość energii pochodzącej od dostawców wytwarzających ją z OZE. Istotne jest również, czy energia pochodzi z dwóch oddzielnych

systemów: elektrowni i ciepłowni, czy z jednego: elektrociepłowni (tzw. kogeneracja powoduje znaczne oszczędności energii). Dodatkowo, aby oszczędzać energię, można zrezygnować z otrzymywania papierowych rachunków na rzecz elektronicznych faktur.

sprzedawców oferują również tzw. zielone pakiety, czyli abonament, w którym zwiększony jest udział energii pochodzącej z OZE. Vattenfall www.vattenfall.pl, Polska Grupa Energetyczna www.pgesa.pl, Tauron Polska Energia www.tauron-pe.pl, Energa www.energa.pl, RWE Stoen Operator www.rwestoenoperator.pl, Enea Operator www.operator.enea.pl

Po zakończeniu zajęć uczniowie i uczennice powinni umieć: podać przynajmniej trzy działania pozwalające oszczędzać energię; zidentyfikować dostawców energii w Polsce; wyszukiwać specyficzne informacje; argumentować swoje decyzje na przykładzie korzystania z energii elektrycznej i związanych z tym wyborów konsumenckich.

WOS

NaCoBeZU  ymienisz co najmniej trzy sposoby oszczędzania energii w domu; w podasz nazwy przynajmniej dwóch firm zajmujących się dostawą energii; podasz argumenty przemawiające za wyborem konkretnej oferty rynkowej.

Metody i formy pracy

Materiały karta pracy Porównanie ofert, karta pracy Jak oszczędzać środowisko i portfel?, kolorowa kreda, tablica, komputer z dostępem do Internetu, materiały informacyjne firm dostarczających energię; przed lekcją skopiuj na tablicę wykres kołowy z materiału dla nauczyciela pokazujący wykorzystanie energii w Polsce bez podawania sektorów, nazwy sektorów zapisz osobno w kolumnie obok wykresu

Jako konsument, świadomie wybierający dostawców energii, masz wpływ na kształtowanie struktury energetycznej.

-60-

45 min

Cele lekcji

burza mózgów praca w grupach rozmowa kierowana szukanie informacji

Zmiana dostawcy energii Zgodnie z obowiązującym prawem, od 1 lipca 2007 r. odbiorcy zużywający energię na cele gospodarstwa domowego mogą kupować energię elektryczną od dowolnego sprzedawcy, który zajmuje się handlem energią elektryczną. Pierwsza zmiana sprzedawcy nie powinna trwać dłużej nić 30 dni, każda następna – do 14 dni. Jest ona również zawsze bezpłatna. Na stronach internetowych dostawców znajdują się informacje z jakich źródeł pochodzi sprzedawana energia (jeżeli masz problem ze znalezieniem takiej informacji, zawsze możesz skorzystać z infolinii). Sprawdź, jaki jest udział OZE w strukturze energetycznej danej firmy. Niektórzy ze

II. Rozpoznawanie i rozwiązywanie problemów. Uczeń: Rozpoznaje problemy najbliższego otoczenia i szuka ich rozwiązań. 23. Problemy współczesnego świata. Uczeń: 4) rozważa, jak jego zachowania mogą wpływać na życie innych ludzi na świecie (np. oszczędzanie wody i energii, przemyślane zakupy).

-61-

oszczędzanie, nawyki, energia elektryczna, linie przesyłowe, edukacja

Przebieg zajęć 1 Polskie zużycie energii. Zapytaj uczniów i uczennice, na co Polacy zużywają

10 min

najwięcej energii. Nie podawaj właściwej odpowiedzi, daj czas na wypowiedzenie pomysłów i skojarzeń, gdyż w tym ćwiczeniu chodzi o wprowadzenie do tematu. Następnie pokaż klasie wykres narysowany na tablicy, poproś o odgadnięcie nazw sektorów i dopasowanie ich do odpowiednich wartości na wykresie. Uzupełnijcie wspólnie wykres.

2 Jak oszczędzać środowisko i portfel? Podsumuj ćwiczenie, mówiąc, że

10 min

5 min

ogólnopolski raport na temat oszczędzania energii w Polsce pokazał m.in. że w rzeczywistości gospodarstwa domowe zużywają najwięcej energii ze wszystkich sektorów gospodarki. Oznacza to, iż jako jednostki mamy znaczący wpływ na wykorzystanie energii i co za tym idzie zasobów paliw kopalnych. Zapytaj uczniów i uczennice, co myślą na temat tej analizy. Zapytaj też, jakie znają sposoby na oszczędzanie energii w domu. Po krótkiej rundce odpowiedzi poproś uczniów i uczennice o dobranie się w pary i rozdaj karty pracy Jak oszczędzać środowisko i portfel?. Powiedz, by rozwiązali zadanie nr 1 i przeanalizowali pomysły z zadania nr 2. Po tym, jak zapoznają się z pomysłami na oszczędzanie energii, zapytaj, które pomysły znali wcześniej, które były nowe, które uważają za skuteczne, które za łatwe bądź trudne do zrealizowania?

3 Świadome wybory konsumenckie. Zwróć uwagę uczniów i uczennic na punkt

Świadome wybory, powiedz, że tym tematem będziecie się zajmować przez pozostałą część lekcji. Zapytaj uczniów i uczennice, czy wiedzą, skąd się bierze energia w Polsce, kto ją wytwarza, jakie znają firmy dostarczające energię. Zapisz podawane nazwy firm na tablicy, w razie potrzeby uzupełnij listę.

4 Wybierz swojego producenta energii. Podziel uczniów i uczennice na trzy-

15 min

osobowe grupki, poproś, by zajęli stanowiska przy komputerach. Jeśli masz materiały informacyjne o firmach dostarczających energię, możesz je również rozdać lub położyć w dostępnym miejscu. Po skończonej pracy wspólnie omówcie wyniki wyszukiwań. Poproś grupy, by wybrały firmę, z której usług chciałyby korzystać i podały uzasadnienie swojego wyboru.

Jeśli masz więcej czasu Mikrosieci energetyczne. W wielu krajach (Niemcy, USA) od dawna istnieją tzw. mikrosieci energetyczne wykorzystujące możliwość produkowania energii przez obywateli nie tylko na własne potrzeby, ale również na sprzedaż. Ostatnio ten temat zaistniał także w Polsce. Domy, w których zastosowano np. ogniwa fotowoltaiczne lub/i turbiny wiatrowe, mają zamontowany dwukierunkowy licznik, dzięki któremu można sprawdzić, ile energii zużyto i ile wyprodukowano. Informacje te są nam przekazywane za pomocą np. telefonu komórkowego. Jeśli produkcja energii w naszej domowej mikrosieci przekracza jej wykorzystanie, to z końcem miesiąca zamiast rachunku za prąd otrzymamy wypłatę.

firm dostarczających energię elektryczną, osoby mające możliwość produkowania energii (ogniwa fotowoltaiczne i turbiny) i odsprzedania jej innym, przedstawicieli władz lokalnych, przedstawicieli dużej firmy dostarczającej energię pochodzącą ze spalania węgla. Waszym zadaniem jest podjęcie decyzji o zmianie sposobu produkcji i sprzedaży energii i o korzystaniu z mikrosieci. Jeśli osiągniecie porozumienie, omówcie, na jakich warunkach powinna odbywać się sprzedaż energii z mikrosieci.

Zainteresowałeś/-aś się tematem? Czy warto zapłacić więcej za usługi energetyczne, jeśli wiemy, że część energii pochodzi z OZE? Dlaczego? Czy polska polityka energetyczna zachęca producentów energii (stwarza im odpowiednie warunki) do dywersyfikacji źródeł energii? Dlaczego? Jak można przekonać osoby dorosłe do zmian nawyków, tak by oszczędzały energię? Jakich argumentów można użyć?

Chcesz o tym porozmawiać? W jaki sposób energooszczędne postawy konsumenckie mogą pozytywnie wpływać na środowisko naturalne?

Jak ten temat/wątek można realizować na innych przedmiotach?

III. Wpływ człowieka na środowisko 25. Ochrona i kształtowanie środowiska. Uczeń:

wymienia niekorzystne wpływy cywilizacji ludzkiej na środowisko przyrodnicze i podaje przykłady jej globalnych skutków.

Polecamy Serwis wiedzy o energii: www.postcarbon.pl Raport TNS OBOP Polacy o oszczędzaniu energii Poradnik Jak oszczędzać energię w domu na stronie www.wwf.pl Raport Ending wasteful Energy Use na stronie serwisu www.assets.panda.org/ downloads/endingwastefulenergyincentraleasterneurope.pdf Ty wybierasz – kampania informacyjna dotycząca praw konsumentów na wewnętrznych rynkach energii, www.federacja-konsumentow.org.pl

Zastanówcie się wspólnie, czy widzicie korzyści takiego rozwiązania? Podzielcie się na cztery grupy: indywidualnych konsumentów korzystających z normalnych usług

-62-

-63-

Karta pracy

Karta pracy

Porównanie ofert Korzystając z różnych źródeł, wyszukaj informacje na temat dostawców energii elektrycznej w Polsce, a następnie uzupełnij tabelę.

1.

2.

3.

4.

5.

6.

Jak oszczędzać środowisko i portfel? Zapoznaj się z pomysłami na oszczędzanie energii przedstawionymi poniżej, przedyskutuj z kolegami i koleżankami, które z nich uważacie za najlepsze i dlaczego. Wybierzcie te, które chcielibyście zastosować. Wymiana urządzeń na bardziej energooszczędne:

wymienić żarówki żarowe na świetlówki energooszczędne (lub LED).

Nazwa firmy

przyjrzeć się żyrandolom. Otwarte, przepuszczające światło są bardziej energo-

Dane kontaktowe

oszczędne niż żyrandole zabudowane, z mleczną szybą. Taka obudowa zatrzymuje (czyli marnuje) światło.

wymienić lodówkę.

Skąd mamy informacje o tej firmie?

wybrać energooszczędny komputer. Racjonalne korzystanie:

Czy jest taryfa dzienna i nocna?

zwrócić uwagę na zużycie energii procesora i karty graficznej. Jeżeli kontakt

z komputerem ogranicza się do produkowania dokumentów w Wordzie i serfowania w Internecie, nie ma potrzeby kupować komputera o silnym procesorze i karcie graficznej.

Cena kWh

zainstalować specjalny program dostosowujący wydajność procesora do aktualnych potrzeb. Takim darmowym rozwiązaniem jest RightMark CPU Clock Utility.

Źródła energii

zmniejszyć jasność monitora LCD, podnosząc równocześnie kontrast. Jakość obrazu się nie zmieni, a pobór mocy może spaść o 30%.

podłączyć wszystkie urządzenia elektryczne do listwy z wyłącznikiem.

% udział OZE

Świadome wybory:

wybrać tego dostawcę energii, który oferuje energię z OZE, jest elastyczny dla klienta.

Odległość elektrowni od naszego domu

zmienić taryfę u dostawcy na dzienną i nocną.

czy elektrownia jest na liście dirty thirty?

Wyłączenie trybu czuwania urządzeń (tzw. stand-by) Pozbycie się tych urządzeń, które nie są nam potrzebne: pozbyć się zegarka na prąd, elektrycznego podgrzewacza do kawy, zbędnych kart w komputerze, które bezproduktywnie wysysają prąd.

Dodatkowe usługi

-64-

-65-

Krótsze lub rzadsze używanie urządzeń, zmiana nawyków:

nalewać do czajnika tyle wody, ile potrzebujemy. Skróci to czas gotowania. przykryć garnek pokrywką, co skróci czas gotowania. przestawić garnek na mniejszą obręcz, odpowiadającą jego średnicy. prać tylko przy pełnym załadowaniu pralki. używać zmywarki, dopiero kiedy jest pełna. odkurzać szybko i zdecydowanie. To skróci czas użytkowania odkurzacza. zmniejszyć moc odkurzacza, kiedy czyścimy parkiet, a nie gęsty dywan. prasować uważnie i sprawnie – to skróci czas używania żelazka. rzadziej siadać przed telewizorem i komputerem – będziemy mieli więcej czasu na sport i spotkania z przyjaciółmi.

Energetyczny rollercoaster

gasić światło, kiedy opuszczamy pomieszczenie. wietrzyć mieszkanie inteligentnie: odsunąć zasłony i firanki, zakręcić pokrętła przy grzejnikach, otworzyć szeroko drzwi balkonowe i oba skrzydła okna, opuścić pomieszczenie na czas wietrzenia i zamknąć drzwi do wietrzonego pokoju, po przewietrzeniu, zamknąć balkon i okna i odkręcić pokrętła przy grzejnikach. przykręcić termostat. Źródło: artykuł Marty Śmigorowskiej, Indywidualne postawy w zakresie gospodarowania energią.

zainstalować ekran zagrzejnikowy oraz odpowietrzyć kaloryfery. uszczelnić okna i drzwi balkonowe.

Z atomem czy bez atomu? Problem wagi nuklearnej

zlecić czyszczenie kotła grzewczego (w przypadku domków jednorodzinnych).

Słońce w Indiach -66-

-67-

Materiał pomocniczy dla nauczyciela

Energetyczny rollercoaster

P

aliwa kopalne powstały z resztek roślinnych i zwierzęcych zalegających dziesiątki i setki milionów lat pod ziemią, gdzie w wysokiej temperaturze i pod wysokim ciśnieniem uległy przeobrażeniu do postaci, którą znamy19. Długi czas ich tworzenia się sprawia, że są to surowce praktycznie nieodnawialne, choć można wspomnieć o teorii opisanej w „Gazecie Wyborczej” (na podstawie artykułu z „Science”), mówiącej o nieorganicznej genezie ropy naftowej20. Uran jest promieniotwórczym pierwiastkiem, występującym jako związek chemiczny w skałach, glebach, wodzie, roślinach, a nawet

w ludzkim ciele. Głównie jednak jest składnikiem minerałów (uraninit, blenda uranowa, karnotyt). Państwami produkującymi energię elektryczną z paliw kopalnych są głównie kraje uprzemysłowione (np. USA, Japonia). Do odnawialnych źródeł energii należy m.in. słońce, wiatr, woda, geotermia, biomasa, energia fal wodnych. Większość z nich występuje praktycznie w każdym miejscu na ziemi (oczywiście z różnym natężeniem), co oznacza, że każdy kraj może wytwarzać energię pochodzącą z jakiegoś rodzaju OZE, jeśli tylko będzie dysponował odpowiednią technologią.

W jakich dziedzinach życia wykorzystujemy surowce energetyczne?  ęgiel kamienny użytkowany jest W głównie w przemyśle, co wynika z łatwego dostępu do technologii wykorzystującej ten surowiec.

 ran wykorzystywany jest w elekU trowniach jądrowych, skąd energia przekazywana jest na potrzeby gospodarstw domowych i przemysłu.

 opa naftowa wykorzystywana jest R w transporcie (benzyna, LPG, olej napędowy).

 ZE rozwija się głównie w krajach O uprzemysłowionych, ze względu na duże koszty technologii.

 az ziemny służy przeważnie do G ogrzewania mieszkań, a jest użytkowany także w innych – pozaprzemysłowych i pozatransportowych – dziedzinach życia.

-68-

-69-

Które kraje są największymi eksporterami surowców energetycznych, a które importerami i dlaczego?

N

ajwiększymi eksporterami ropy naftowej są kraje, które posiadają jej największe zasoby, czyli Arabia Saudyjska, Rosja, Iran. USA i Chiny, mimo iż mają duże zasoby tego surowca, muszą go jeszcze importować. Największymi eksporterami gazu ziemnego są Rosja, Norwegia i Kanada. Norwegia do produkcji energii elektrycznej wykorzystuje w 98,5% energię wodną. Również Kanada w prawie 60% korzysta z energii wody. Kraje te, pozyskując energię z różnych źródeł, nie są uzależnione od paliw kopalnych i mogą je eksportować 21. Największymi importerami gazu ziemnego są Japonia, Niemcy, a także Stany Zjednoczone, które – podobnie jak w przypadku ropy naftowej – posiadają duże zasoby tego surowca, niewystarczające jednak na pokrycie zapotrzebowania. Największymi eksporterami węgla kamiennego są Australia, Indonezja

i Rosja. Importerami są głównie Japonia, Chiny i Korea Południowa. Japonia z braku własnych zasobów surowców energetycznych importuje wszystkie paliwa kopalne. USA i Chiny wykazują największe uzależnienie własnych gospodarek od paliw kopalnych. Własne zasoby są dla tych krajów niewystarczające. Szybko rozwijający się przemysł i masowa produkcja na potrzeby mieszkańców całego globu w Chinach, infrastruktura transportowa wynikająca z kultury niezależności i indywidualizmu, wiążący się z tym kult mobilności oraz model społeczeństwa oparty na hiperkonsumpcji w USA, wymuszają import surowców energetycznych. Bogate w ropę naftową kraje Półwyspu Arabskiego, takie jak Arabia Saudyjska czy Zjednoczone Emiraty Arabskie, postawiły na eksport tego surowca jako główne źródło dochodu.

Czy ktoś korzysta z alternatywnych źródeł energii?

K

rajów bazujących na alternatywnych źródłach energii jest wciąż niewiele. Wykorzystanie tych źródeł ogranicza się do zapewniania dostępu do energii elektrycznej, sektory takie jak transport czy przemysł w większości opierają się wciąż na paliwach kopalnych. Norwegia, Brazylia, Uganda czy Wenezuela nastawione są głównie na energetykę wodną, Niemcy pozyskują

coraz więcej energii z wiatru i słońca, Brazylia jest w czołówce wytwarzania biopaliw. Francja aż w 77% bazuje na energii jądrowej. W kraju tym rośnie też liczba samochodów z silnikami elektrycznymi zasilanymi energią, pochodzącą z elektrowni atomowych. Jednak przyjmując perspektywę globalną, alternatywne źródła energii wciąż odgrywają niewielką rolę w energetyce światowej.

-70-

Kto na tym najwięcej zarabia?

E

ksporterzy paliw kopalnych oraz firmy zajmujące się wydobyciem, przetwarzaniem i sprzedażą ropy. Niektórzy zrzeszają się w grupy, by dyktować ceny. Przykładem takiego zrzeszenia jest OPEC, czyli Organizacja Krajów Eksportujących Ropę Naftową. Jej celem jest kontrola światowego wydobycia ropy, ustalanie cen i poziomu opłat eksploatacyjnych. Obecnie do OPEC należy 12 krajów: Algieria, Angola, Arabia Saudyjska, Ekwador, Irak, Iran, Katar, Kuwejt, Libia, Nigeria,

Wenezuela i Zjednoczone Emiraty Arabskie 22 . Zarabiają na tym również międzynarodowe koncerny naftowe, działające głównie w krajach rozwijających się, jak np. Nigeria. Tam z zysków z eksportu ropy korzystają nie państwo i jego obywatele, ale właśnie wielkie międzynarodowe korporacje. Prowadzi to do wyzysku, przemocy, wysiedlania mieszkańców, degradacji środowiska 23 . Profity z produkcji czerpią pośrednio konsumenci taniej ropy w krajach importujących surowiec 24.

Jak długo nasza cywilizacja może opierać się na zasobach paliw kopalnych?

U

zależnienie systemu ekonomicznego i społecznego od ropy jest ogromne. Każda dziedzina życia, od produkcji przez przetwórstwo, transport i rolnictwo aż po łączność i naukę, jest oparta w mniejszym bądź większym stopniu na paliwach kopalnych. Ich brak może doprowadzić do katastrofy ekonomicznej, której konsekwencją będzie katastrofa społeczna. Naukowcy alarmują, że światowe zasoby ropy kończą się. Zjawisko peak oil, czyli punktu szczytowego wydobycia ropy naftowej, to fakt. Surowca na ziemi jest coraz mniej i jest on coraz trudniej dostępny, spekulacja nim poprzez wpływanie na rezerwy ropy i jej ceny nie zmienia stanu rzeczy. Techniki wydobycia stają się coraz droższe, a eksploracja ziemi w poszukiwaniu ropy doprowadza do

coraz większej degradacji środowiska, zagrożenia życia i konfliktów zbrojnych, czego dowodem może być wojna w Iraku czy katastrofa ekologiczna w Zatoce Meksykańskiej z 2010 roku. Dlatego też już teraz powinno się zwiększać inwestycje w badania nad alternatywnymi źródłami energii, których wykorzystanie może zaspokoić potrzeby wielu działów gospodarki. Powinniśmy zużyć istniejące zasoby ropy do poszukiwania nowych technologii, zamiast je „przejadać”. Tylko czy jest to możliwe przy dominującym neoliberalnym modelu gospodarczym, opartym na nieustającym wzroście? Model ten cechuje się dążeniem do zwielokrotniania zysków przez kreowanie potrzeb, nakręcanie konsumpcji, zwiększanie produkcji i usług. Do tego zaś potrzebne są paliwa kopalne.

-71-

Scenariusz zajęć

Przebieg zajęć

Podstawa programowa

Na lekcji poprzedzającej te zajęcia, poproś uczniów i uczennice, aby przynieśli atlasy geograficzne (minimum jeden na parę).

I. Zróżnicowanie gospodarcze świata. Uczeń: 8) charakteryzuje i ocenia zróżnicowanie i zmiany struktury wykorzystania

1.

surowców energetycznych na świecie; dokonuje oceny zjawiska uzależnienia produkcji energii na świecie od źródeł zaopatrzenia surowców nieodnawialnych, potrafi wyjaśnić twierdzenie „ropa rządzi światem”.

Cele lekcji Po zakończeniu zajęć uczniowie i uczennice powinni umieć: zdefiniować pojęcia: paliwa kopalne, surowce energetyczne, odnawialne źródła energii; wskazać na mapie regiony świata zasobne w surowce energetyczne (węgiel, ropa naftowa, gaz ziemny, uran, odnawialne źródła energii); wymienić na podstawie danych statystycznych największych producentów, użytkowników, eksporterów oraz importerów surowców energetycznych; wymienić trzy podstawowe skutki: środowiskowe, społeczne i gospodarcze wynikające z użytkowania paliw kopalnych, uranu i odnawialnych źródeł energii.

NaCoBeZU paliwa kopalne, odnawialne źródła energii, alternatywne źródła energii, peak oil

 yjaśnisz, czym są surowce energetyczne, paliwa kopalne, uran i odnawialne w źródła energii; wskażesz na mapie państwa zasobne w poszczególne surowce energetyczne; wymienisz największych eksporterów i importerów surowców energetycznych; wymienisz podstawowe skutki środowiskowe, społeczne i gospodarcze wynikające z użytkowania surowców energetycznych.

Metody i formy pracy analiza map tematycznych, analiza danych statystycznych, dyskusja, praca w parach, praca zbiorowa, rozmowa kierowana, pogadanka, mapa myśli

 zym są paliwa energetyczne. Na początku lekcji poprowadź pogadankę na C temat: czym są surowce energetyczne? Czym są paliwa kopalne, uran i odnawialne źródła energii? Jak powstały paliwa kopalne i jak długo trwał proces ich powstawania? Na jak długo wystarczy paliw kopalnych?

2. Zasoby surowców energetycznych na świecie. Poproś uczniów i uczennice, aby dobrali się w pary i przygotowali atlasy geograficzne (minimum jeden na parę). Rozdaj karty pracy oraz roczniki statystyczne (minimum jeden na parę). Poproś o zapoznanie się z kartą pracy Zasoby surowców energetycznych na świecie. Każdej parze przydziel do opracowania po dwa różne surowce (z siedmiu). Gdy uczniowie i uczennice wykonają zadanie, poproś ich o odczytanie wszystkich odpowiedzi i uzupełnienie kart pracy o informacje usłyszane od innych par.

15 min

3. Kto odnosi największe korzyści z wydobycia ropy? Poproś uczniów i uczen-

nice, aby przyjrzeli się swojej karcie pracy i na podstawie danych w tabeli odpowiedzieli na pytania: które państwa posiadają największe zasoby surowców energetycznych? które kraje są największymi eksporterami, a które importerami? które kraje uzależniły swoją gospodarkę od poszczególnych surowców energetycznych, zarówno jako eksporterzy, jak i importerzy? kto odnosi korzyści z wydobycia i wykorzystania nieodnawialnych surowców energetycznych?

10 min

4. Konsekwencje wykorzystania paliw kopalnych. Podziel uczniów i uczennice

na trzyosobowe zespoły. Rozdaj zespołom pociętą kopię karty pracy Surowce energetyczne a środowisko, społeczeństwo i gospodarka. Poproś o dopasowanie skutków wykorzystania danego źródła energii do odpowiedniej kategorii i źródła energii. Po wykonaniu zadania omówcie wspólnie wpływ, jaki ma wykorzystanie różnych źródeł energii na ludzi, gospodarkę i środowisko.

Jeśli masz więcej czasu

atlasy geograficzne (jeden atlas na parę uczniów), roczniki statystyczne (jeden rocznik na parę uczniów), kserokopie kart pracy dla wszystkich uczniów – po dwie dla każdego (karta pracy Zasoby surowców energetycznych na świecie, pocięta karta pracy Surowce energetyczne a środowisko, społeczeństwo i gospodarka), tablica

Skutki środowiskowe wydobycia paliw kopalnych – rekultywacja obszarów pokopalnianych. Zastanówcie się wspólnie nad skutkami środowiskowymi wydobycia paliw kopalnych. Jak wyglądają tereny, na których wydobywa się paliwa kopalne? Jak ich wydobycie wpływa na środowisko biotyczne i abiotyczne? Co się dzieje z obszarami, na których zaprzestaje się wydobycia? W jaki sposób mogą być one rekultywowane? Poszukajcie informacji o rekultywacji nieczynnych kopalń w Polsce lub na świecie. Pracując w grupach czteroosobowych, przygotujcie poster lub prezentację na temat jednej rekultywowanej kopalni.

-72-

-73-

Materiały

5 min

10 min

Zainteresowałeś/-aś się tematem?

Karta pracy

Skąd pochodzi energia elektryczna w moim regionie, z paliw kopalnych czy może z odnawialnych źródeł energii? W jaki sposób można zmniejszyć zużycie paliw kopalnych w życiu codziennym?

Zasoby surowców energetycznych na świecie

Chcesz o tym porozmawiać? Na czym polega różnicowanie źródeł surowców energetycznych i jak to wygląda w Polsce? W jaki sposób kontrola cen i ilości wydobycia ropy naftowej przez OPEC wpływa na życie codzienne ludzi? W jaki sposób surowce energetyczne wpływają na kształtowanie się światowej polityki?

Jak ten temat/wątek można realizować na innych przedmiotach?

X. Globalne i lokalne problemy środowiska. Uczeń: 3) proponuje działania ograniczające zużycie wody i energii elektrycznej oraz

Na mapie zlokalizujcie kraje posiadające złoża wymienionych surowców energetycznych. W roczniku statystycznym lub internecie odszukajcie:

ropa naftowa

gaz ziemny

3 państwa, które są największymi producentami:

3 państwa, które są największymi eksporterami:

wytwarzanie odpadów w gospodarstwie domowym.

HI OST A RI

36. Europa i świat na przełomie XIX i XX w. Uczeń: 1 ) przedstawia skutki przewrotu technicznego i postępu cywilizacyjnego, w tym dla środowiska naturalnego.

22. Współpraca i konflikty międzynarodowe. Uczeń: 2 ) wskazuje na mapie miejsca najpoważniejszych konfliktów międzynarodowych; omawia przebieg i próby rozwiązania jednego z nich.

WOS

3 państwa, które są największymi importerami:

23. Problemy współczesnego świata. Uczeń: 4 ) rozważa, jak jego zachowania mogą wpływać na życie innych ludzi na świecie

3 państwa, które produkują najwięcej energii elektrycznej z poszczególnych surowców lub źródeł:

(np. oszczędzanie wody i energii, przemyślane zakupy).

Polecamy  trony internetowe: S www.cire.pl www.peakoil.pl www.postcarbon.pl Gra komputerowa: www.honoloko.eea.europa.eu/Honoloko.html (również wersja polska)

-74-

regiony świata najbardziej zasobne w dany surowiec lub posiadające największy potencjał wykorzystania źródeł odnawialnych: regiony świata ubogie bądź pozbawionego danego surowca energetycznego lub zasobu energii odnawialnej:

-75-

węgiel kamienny

uran

wiatr

woda

słońce

Karta pracy

Materiał pomocniczy dla nauczyciela

Surowce energetyczne a środowisko, społeczeństwo i gospodarka

Dopasuj skutki wykorzystywania danego źródła energii do odpowiedniej kategorii i źródeł energii.

Uran

OZE

odpady radioaktywne

tania energia elektryczna

uzależnienie się od importu surowca

awaria reaktora

strach przed katastrofą

wysokie EROEI

zalewanie terenów pod budowę tam i budowli wodnych

wysiedlanie ludności z terenów pod budowę tam

rozwój dzięki inwestycjom w badania

czyste powietrze

niezależność

różnicowanie źródeł surowców energetycznych

karczowanie lasów pod uprawę biopaliw

dostęp do energii bez budowania sieci energetycznych

stosunkowo wysokie koszty pozyskania

wykorzystanie zasobów wody pitnej

-76-

Z atomem czy bez atomu? Problem wagi nuklearnej

O

becnie ok. 7% energii zużywanej przez ludzkość, w tym 15,7% energii elektrycznej, to energia jądrowa. W Stanach Zjednoczonych ok. 20%, a we Francji aż 77% energii pochodzi z elektrowni jądrowych. Obecny rząd Polski również poparł rozwój elektrowni jądrowych. Zwolennicy tego rodzaju energii przypominają o jej niewątpliwej zalecie, jaką jest niski koszt paliwa. Szacuje się go na 56 mln euro rocznie przy mocy tysiąca MW, podczas gdy w elektrowni węglowej paliwo potrzebne do uzyskania tej samej ilości energii kosztuje 160 mln euro.

Poza tym elektrownie atomowe nie emitują CO2; w przypadku wyprodukowania tej samej ilości energii przez elektrownię węglową, Polska – ze względu na zobowiązania wynikające z ratyfikowanych porozumień międzynarodowych – musiałaby dodatkowo zapłacić 250 mln euro za emisję CO2 25. Sami zwolennicy „atomu” przyznają jednak, że budowa elektrowni jądrowej wymaga dużych nakładów finansowych i szacują średni koszt budowy elektrowni o mocy 1000 MW na ok. 3 mld euro, podczas gdy koszt budowy elektrowni węglowej jest o połowę mniejszy26.

Ile mamy uranu?

U

ran to główne źródło energii atomowej, bo z niego uzyskuje się paliwo i pluton. Ponieważ złoża uranu są ograniczone, należy zaliczyć je do nieodnawialnych źródeł energii. Światowe wydobycie uranu w 2009 roku wyniosło 50,572 tony, z czego najwięcej (27%) pochodziło z Kazachstanu, a także z Kanady i Australii (łączne z tych trzech krajów pochodziło 63% światowego wydobycia uranu27). Znaczącymi złożami uranu dysponują również Namibia, Rosja, Niger, Uzbekistan i USA. Wydobycie w każdym z tych krajów przekracza 1000 ton rocznie. W skali świata jedynie 10 państw posiada 96% złóż uranu, a z krajów europejskich tylko Rosja mieści

się w tej dziesiątce, reszta to państwa znajdujące się w Afryce, Azji, Ameryce Północnej i Oceanii. Według różnych szacunków złoża uranu, przy założeniu utrzymania się skali ich dotychczasowej konsumpcji i kosztu uzyskania, mogą wystarczyć ludzkości jeszcze na około 85–100 lat. Najbardziej optymistyczni zwolennicy tej formy energetyki mówią o 150 latach28. Z perspektywy życia jednostki liczby te wydają się znaczące, lecz z pewnością wydobycie uranu nie stanowi rozwiązania, które zapewni ludzkości stabilne źródło energii na wieki. Oczywiście istnieje szansa znalezienia dodatkowych złóż, których eksploatacja może jednak wiązać

-77-

się z ogromnymi szkodami dla przyrody. Jednocześnie w związku z kurczeniem się zasobów ropy i węgla, przestawianie się na energię atomową krajów takich jak Chiny czy Indie, które dotąd w niewielkim stopniu uczestniczyły w podziale globalnej puli, spowoduje błyskawiczne kurczenie się złóż i wzrost cen, co może sprawić, że paliwo jądrowe przestanie być tak tanie, jak jest dzisiaj. Na dodatek kilku głównych producentów uranu zużyło już ponad połowę swych zasobów. Kopalnie uranu pokrywają w tej chwili jedynie 62% światowego zapotrzebowa-

nia na to źródło energii29. Resztę potrzeb zaspokaja w tej chwili przetworzone zużyte paliwo z reaktorów, rezerwy amerykańskie i przetworzone materiały z amerykańskich i rosyjskich magazynów z czasów zimnej wojny, które mają się wyczerpać w 2013 roku. Do tej pory nie opracowano metody pozyskiwania uranu z odpadów atomowych czy jego sztucznego wytwarzania.

Ku Polsce atomowej?

O

becny polski rząd postanowił „Polskę węglową”, którą zastał, przekształcić w „Polskę atomową”. Tworzenie infrastruktury dla energetyki jądrowej nie stanowi przedmiotu sporu pomiędzy partiami politycznymi, sejmowa opozycja zdaje się być w niewielkim stopniu zainteresowana tym zagadnieniem. Wypowiedzi na ten temat formułują jedynie przedstawiciele społeczeństwa, organizacji pozarządowych, zwłaszcza ekologicznych, i mediów. Z badań CBOS wynika, iż z roku na rok coraz większa

liczba Polaków (w 2009 roku 50%) deklaruje poparcie dla rozwoju energetyki jądrowej. Energia jądrowa jest postrzegana jako wysoce efektywna przez 52% badanych przez CBOS (32,9% uważa, że jej efektywność jest bardzo wysoka, a 19,1%, że wysoka). Zdaniem ekspertów rządowych, kwestią niepokojącą „Polaków w chwili obecnej nie jest […] lokalizacja elektrowni atomowej, lecz składowiska odpadów promieniotwórczych”.

Bezpieczeństwo

B

ezpieczeństwo wytwarzania energii atomowej ma dwa wymiary: techniczny, związany z możliwościami technicznymi infrastruktury, wiedzą i umiejętnościami personelu oraz społeczny, subiektywny, związany z odczuciami społeczeństwa. Ludzie są istotami popełniającymi błędy i nigdy nie będzie można mieć 100-procentowej gwarancji bezpieczeństwa, lecz co najwyżej osiągnąć bardzo niskie prawdopodobieństwo

ryzyka. Błędy i zaniedbania zdarzają się w energetyce jądrowej, tak jak w każdej innej dziedzinie o wysoce scentralizowanym systemie, w której sprawne funkcjonowanie wymaga doskonałej koordynacji pracy tysięcy ludzi.

-78-

Katastrofy w elektrowniach

A

warie reaktorów jądrowych zdarzają się niezwykle rzadko, jednak ich skutki są bardzo odczuwalne. Obawy społeczne dotyczące bezpieczeństwa elektrowni jądrowych wiążą się głównie z katastrofą, jaka miała miejsce w 1986 roku na Ukrainie, a także z awariami w amerykańskiej elektrowni Three Mile Island w 1979 roku, gdzie z instalacji chłodzącej wyciekła woda, przez co stopiły się pręty z paliwem jądrowym, oraz w niewielkiej japońskiej fabryce Tokaimura, gdzie w 1999 roku błąd człowieka doprowadził do niekontrolowanej reakcji

łańcuchowej, w efekcie której zginęło dwóch pracowników, a setki okolicznych mieszkańców zostały napromieniowane. Najgroźniejsza katastrofa, po Czarnobylu, miała miejsce w roku 2003 w węgierskiej elektrowni Paks, gdzie na skutek błędów pracowników pękły pręty z paliwem jądrowym. Jeden pracownik został poparzony i napromieniowany, a uszkodzone pręty do dziś stwarzają zagrożenie. Niewiele osób wie, że awaria ta nie wynikała z wadliwego działania urządzenia, lecz spowodowana była błędem człowieka.

Trudna kwestia utylizacji odpadów atomowych

I

lość niebezpiecznych odpadów radioaktywnych na całym świecie szacowana jest na 250 tys. ton, które będą stanowić zagrożenie dla zdrowia ludzi i ekosystemów przez 100 tys. lat. Odpady te składowane są często pod wodą, niekiedy zakopywane w ziemi w betonowych kapsułach, lecz naukowcy nie znają jeszcze sposobu skutecznej neutralizacji ich radioaktywności. Temat transportu odpadów atomowych jest chroniony wieloma tajemnicami państwowymi

i biznesowymi, lecz do mediów przedostają się niepokojące informacje. Problem z utylizacją odpadów jest największą słabością energetyki jądrowej. Ich obecność wzbudza coraz więcej kontrowersji. Skoro w Polsce powstaną elektrownie atomowe, najważniejsze oprócz zapewnienia bezpieczeństwa produkcji, jest zadbanie o bezpieczną, etyczną i poddaną demokratycznej kontroli zabezpieczenie odpadów.

Podsumowanie

Przyszłość energii atomowej

W

 Unii Europejskiej mamy do czynienia z najróżniejszymi modelami energetyki. Francja pozyskuje 77% energii dzięki elektrowniom atomowym, podczas gdy Szwecja w trosce o bezpieczeństwo obywateli i środowisko naturalne zamknęła elektrownie jądrowe i wycofała się z tej formy energetyki. Elektrownie atomowe, które obecnie zasilane są tanim paliwem,

mają tę zaletę, że są dosyć ekonomiczne i nie emitują CO2, dzięki czemu sprzyjają ograniczeniu emisji CO2 do atmosfery, do czego Polska się zobowiązała w ramach międzynarodowych porozumień dotyczących przeciwdziałania zmianom klimatu. Ceną, jaką płaci się za rozwój tej formy energetyki, jest powstanie problemu utylizacji odpadów i zwiększenie ryzyka katastrofalnych awarii.

-79-

Scenariusz zajęć

Czarnobyl

W

 dniu katastrofy miał zostać przeprowadzony eksperyment sprawdzający, jak długo w sytuacji awaryjnej (po ustaniu napędzania turbin generatorów parą z reaktora) energia kinetyczna turbin będzie w stanie produkować wystarczającą ilość energii elektrycznej dla potrzeb awaryjnego sterowania reaktorem. W dniu zaplanowanego eksperymentu jedna z elektrowni niespodziewanie przerwała produkcję energii. Aby zapobiec jej niedoborom, zdecydowano o przesunięciu zaplanowanej godziny eksperymentu na późniejszą. Ta decyzja okazała się być katastrofalna w skutkach. Dzienna zmiana pracowników, która była merytorycznie przygotowana do przeprowadzenia eksperymentu, zakończyła już swoją pracę, tak więc jej obowiązki spoczęły na nocnej zmianie,

która nie miała odpowiedniego przygotowania i doświadczenia umożliwiającego prawidłowe przeprowadzenie próby odłączenia reaktora. Młody, niedoświadczony inżynier za bardzo zredukował moc reaktora, co spowodowało tzw. zatrucie kseonowe (kseon silnie pochłania elektrony, co powoduje znaczny spadek mocy reaktora). Reaktor nie miał odpowiednich urządzeń kontrolnych, które mogłyby wykryć wysokie stężenie kseonu, a małe doświadczenie operatorów nie pozwoliło na odkrycie prawdziwej przyczyny spadku mocy i kontynuowano eksperyment. W związku z dalszymi działaniami i lekceważeniem nietypowych wahań mocy reaktora, został on doprowadzony do skrajnie niestabilnego stanu, co spowodowało utratę kontroli nad jego pracą, a w konsekwencji wybuch.

Podstawa programowa 3. Fizyka jądrowa. Uczeń: 10) o pisuje działanie elektrowni atomowej oraz wymienia korzyści i zagrożenia płynące z energetyki jądrowej.

45 min

Cele lekcji Po zakończeniu zajęć uczniowie i uczennice powinni: umieć powiedzieć, w jaki sposób wytwarzana jest energia w elektrowni jądrowej; znać podstawowe procesy zachodzące w elektrowni; znać korzyści i zagrożenia związane z energetyką jądrową.

NaCoBeZU

FI- KA ZY

w  yjaśnisz zasadę budowy i zasadę działania elektrowni atomowej; wymienisz  korzyści i zagrożenia, wynikające z rozwoju energetyki jądrowej; podasz  po dwa argumenty przemawiające za lub przeciw budowie elektrowni atomowej w Polsce.

Metody i formy pracy praca w grupach, dyskusja, debata

Materiały kopie kart pracy Budowa i funkcjonowanie elektrowni do pracy w grupach, ewentualnie kopia fragmentu tekstu dotyczącego awarii w Czarnobylu z materiału dla nauczyciela dla każdego ucznia i uczennicy, karty pracy Rozwój energii jądrowej: korzyści i zagrożenia

reakcja rozszczepienia uranu, zasada działania elektrowni jądrowej, odpady radioaktywne

Przebieg zajęć 1. Co wiemy o energetyce jądrowej. Zapytaj uczniów i uczennice, co wiedzą na temat energetyki jądrowej? Jakie mają skojarzenia? Czy znają podstawowe procesy, dzięki którym elektrownia atomowa produkuje energię elektryczną? Zapisuj zgłoszone pomysły na tablicy.

5 min

2. Budowa i funkcjonowanie elektrowni. Rozdaj uczniom i uczennicom karty pracy

Budowa i funkcjonowanie elektrowni. Poproś, aby przyjrzeli się schematowi, a następnie uzupełnili tabelę przez wpisanie nazwy elementu, w którym zachodzi opisany proces. Wspólnie sprawdźcie poprawność odpowiedzi. Zapytaj, czy są chętni, by własnymi słowami opisać, jak działa elektrownia. W razie potrzeby pomagaj chętnym lub wytłumacz, na czym polega funkcjonowanie elektrowni jądrowej.

-80-

-81-

15 min

3. Korzyści i zagrożenia wynikające z korzystania z energii atomowej. Rozdaj uczniom

5 min

i uczennicom karty pracy Rozwój energetyki jądrowej: korzyści i zagrożenia. Podziel klasę na dwie grupy: A i B. Jedna grupa ma wybrać i wskazać korzyści płynące z rozwoju energetyki jądrowej, druga grupa zagrożenia. Następnie przeanalizujcie je i zastanówcie się wspólnie, jakie mogą mieć skutki dla środowiska i społeczeństwa, np. mniejsza ilość paliwa wykorzystywanego do produkcji energii to oszczędność zasobów oraz ograniczenie emisji zanieczyszczeń i uciążliwości związanych z transportem surowca.

4. Atom w Polsce. Zadaj uczniom i uczennicom pytanie problemowe: czy w Polsce

10 min 5 min

powinna powstać elektrownia jądrowa? Daj im chwilę czasu na przygotowanie się do dyskusji. Następnie poproś, aby posiłkując się wiadomościami z kart pracy, spróbowali swoimi argumentami przekonać przeciwną grupę.

5. Podsumowanie. Podsumuj lekcję, a jeśli pojawiły się argumenty o zagrożeniu wybu-

chem lub uczniowie i uczennice są zainteresowani tym tematem, opowiedz, jaka była przyczyna katastrofy w Czarnobylu, lub rozdaj im powielone fragmenty Materiału pomocniczego dla nauczyciela dotyczące tego wątku.

Jeśli masz więcej czasu Procesy zachodzące w elektrowni atomowej są ściśle związane z przemianami termodynamicznymi. Wyjaśnij uczniom podstawowe prawa termodynamiki na przykładzie działania elektrowni jądrowej.

Chcesz o tym porozmawiać? Kominy elektrowni atomowych nie emitują CO2, ale czy nie przyczyniają się do zmian klimatu, emitując do atmosfery inny gaz cieplarniany, jakim jest para wodna? W jaki sposób składować odpady radioaktywne, aby w pełni chronić środowisko naturalne?

Jak ten temat/wątek można realizować na innych przedmiotach?

6. Wybrane zagadnienia geografii gospodarczej Polski. Uczeń: 3) przedstawia, na podstawie różnych źródeł informacji, strukturę wykorzystania

źródeł energii w Polsce i ocenia jej wpływ na stan środowiska przyrodniczego.

II. Rozpoznawanie i rozwiązywanie problemów. Uczeń:

WOS

Karta pracy

Rozwój energetyki jądrowej: korzyści i zagrożenia

Poniżej opisano korzyści i zagrożenia, jakie niesie ze sobą rozwój energetyki jądrowej. Jeżeli jesteś w grupie A, wyszukaj zdania dotyczące zagrożeń, jeśli w grupie B – zdania opisujące korzyści.   1 kg uranu w reakcji rozszczepienia można uzyskać tyle energii, co ze spalenia Z 2500 ton węgla30.   elektrowniach jądrowych koszty paliwa stanowią nieznaczną część wszystkich W kosztów wytwarzania energii, więc zmiana cen paliwa nie wpływa na cenę energii.  oszty energii wytwarzanej w elektrowniach jądrowych są niższe od kosztów stosoK wania technologii tradycyjnych.  ozwój technologii opartych na pierwiastkach promieniotwórczych może także R prowadzić do rozwoju nowych rodzajów broni jądrowej.  lektrownia jądrowa nie emituje do atmosfery zanieczyszczeń powietrza takich jak: E tlenki siarki, azotu, węgla czy pyły.   procesie produkcji energii atomowej powstają toksyczne odpady, które nieW właściwie przechowywane mogą stanowić duże zagrożenie dla ludzi i środowiska naturalnego.   przypadku wojny czy ataku terrorystycznego elektrownia jądrowa, która jest W łatwym celem dla przeciwnika, może być ogromnym zagrożeniem.  waria reaktora powoduje olbrzymie zniszczenia w środowisku oraz zagraża zdrowiu A i życiu ludzi.  lektrownia jądrowa charakteryzuje się niskim prawdopodobieństwem wystąpieE nia awarii.

Wnioski:

Rozpoznaje problemy najbliższego otoczenia i szuka ich rozwiązań. 23. Problemy współczesnego świata. Uczeń: 4) rozważa, jak jego zachowania mogą wpłynąć na życie ludzi na świecie (np. oszczędzanie wody i energii, przemyślane zakupy).

Polecamy Strony internetowe: www.atom.edu.pl, www.polska.edf.com

-82-

-83-

ENERGIA ELEKTRYCZNA

Karta pracy

Budowa i funkcjonowanie elektrowni Poniżej przedstawiono schemat budowy elektrowni jądrowej. Przeanalizuj ten schemat, a następnie uzupełnij tabelę, wskazując elementy elektrowni atomowej, w których zachodzą opisane poniżej procesy.

para wodna ENERGIA CIEPLNA ENERGIA MECHANICZNA

pręty sterujące

stabilizator ciśnienia

wytwornica pary

turbina

generator kondensator zbiornik zbiornik reaktora

pompa obiegu pierwotnego

BUDYNEK REAKTORA

pompa pompa cyrkulacyjna

MASZYNOWNIA

CHŁODNIA KOMINOWA

Elementy Procesy

Rozszczepienie jąder uranu powoduje wytworzenie ogromnej ilości ciepła. Podgrzana w ten sposób do temperatury 300°C woda jest utrzymywana pod ciśnieniem dla zachowania stanu płynnego. Jest to tzw. pierwotny obieg wody.

-84-

Woda zamienia się w parę i w tej postaci krąży w tzw. wtórnym obiegu wody. Para napędza turbinę połączoną z generatorem, który wytwarza energię elektryczną. Energia elektryczna jest następnie przesyłana z transformatora liniami energetycznymi najwyższych napięć.

Woda w tym obiegu, tzw. obiegu chłodzenia, dzięki kondensatorowi, do którego doprowadzana jest woda morska lub rzeczna, schładza wodę w obiegu wtórnym. Woda ta może też być chłodzona poprzez kontakt z powietrzem w chłodni kominowej.

-85-

Rządowy program energetyczny

Materiał pomocniczy dla nauczyciela

R

Słońce w Indiach

ząd w New Delhi realizuje obecnie pierwszą fazę Narodowej Misji Słonecznej (National Solar Mission). Program rozpoczęty w 2009 roku wprowadza obowiązek wykorzystywania systemów ogrzewania słonecznego we wszystkich budynkach użytkowych. Przewiduje obowiązkową instalację

Indie - profil kraju

I

Dostęp do energii, a życie kobiet

ndie to kraj, którego powierzchnia stanowi 2,4% powierzchni Ziemi, a zamieszkany jest przez 18% ludności świata. Przy wysokim wzroście gospodarczym (8% rocznie) popyt na energię i surowce energetyczne w tym państwie rośnie. W 2009 roku Indie były czwartym największym konsumentem ropy na świecie, po Stanach Zjednoczonych, Chinach i Japonii. Nie posiadając wystarczających zasobów energetycznych, uzależnione są od importu, w szczególności skroplonego gazu ziemnego. W Indiach żyje przeszło

Struktura zużycia energii w Indiach w 2007 roku. Źródło: U.S. Energy Information Administration (EIA)

miliard ludzi. Ze spisu z 2001 roku wynika, że 700 mln nie ma dostępu do nowoczesnych usług energetycznych, a 300 mln nie ma dostępu do elektryczności. Po niemal 10 latach liczby te z pewnością są wyższe. Przez lata rząd Indii przeznaczał kolejne setki miliardów dolarów na duże inwestycje energetyczne. Jednak w większości nie przyniosły one korzyści ludności zamieszkującej obszary wiejskie31. W celu uniezależnienia się od dostaw z zewnątrz kraju, a także decentralizacji dostaw prądu w Indiach coraz częściej pojawiają się inwestycje w OZE.

1% 8%

6%

węgiel ropa węgiel gaz energia ropa ziemny inne wodna OZE

23,7%

słonecznych paneli fototermicznych we wszystkich szpitalach, pensjonatach, hotelach i domach opieki. Obowiązek ten ma także dotyczyć kompleksów mieszkaniowych o powierzchni większej niż 500 m2. Do 2012 roku planowana jest instalacja kolektorów słonecznych o powierzchni 7 mln m2 32 33.

53%

gaz ziemny energia wodna inne OZE

O

koło 70% ludności Indii mieszka na obszarach wiejskich. Schemat wyposażenia wsi w energię charakteryzuje się niewystarczającymi i nieprzewidywalnymi dostawami energii uzależnionymi od dostaw tradycyjnie używanej biomasy. Te niekomercyjne źródła energii, głównie drewno, słoma, obornik, stanowią prawie 30% całkowitej energii pierwotnej Indii. Biomasa w 80% pokrywa potrzeby energetyczne indyjskich gospodarstw domowych. Jednak bez dostępu do skutecznych i pewnych źródeł energii rozwój obszarów wiejskich jest utrudniony. Negatywne konsekwencje braku regularnych dostaw energii najbardziej odczuwają kobiety. To ich potrzeby były

przez lata pomijane podczas planowania energetycznego rozwoju kraju. To one tradycyjnie zajmują się zapewnieniem opału, przygotowaniem posiłku, pracami domowymi. Ilość prac domowych i ich czasochłonność (m.in. w przypadku zdobywania drewna lub wody) sprawiają, że dziewczynki nie mają czasu na naukę w ciągu dnia. To one mają zwykle mniejszy dostęp do zasobów, takich jak praca, kredyty, informacja, szkolenia. Dzięki łatwemu dostępowi do energii i zdobytemu wykształceniu kobiety będą mogły zaoszczędzić czas, zmniejszyć obciążenie obowiązkami domowymi, poprawić bezpieczeństwo i warunki dostępu do edukacji dla swoich dzieci, a także zdobyć nową pracę34.

Energia dla gospodarstw domowych na wiejskich obszarach Indii:  6,6% gospodarstw domowych (GD) do przygotowywania posiłków wyko9 rzystuje biomasę, 4,9% naftę, a 4,95% LPG. Większość gospodarstw korzysta z więcej niż jednego rodzaju paliwa; 39% drewna opałowego pochodzi z lasów; 56 mln ton biomasy wykorzystuje się każdego roku; 23 mln GD poświęca łącznie 8 mld godzin na pozyskiwanie biomasy; 35 mln GD wykorzystuje 1,7 mln ton nafty do gotowania i oświetlenia; 49% GD jest skłonnych zapłacić więcej niż wynosi cena rynkowa za dostęp do nafty potrzebnej do gotowania; 0,2 % GD wykorzystuje biomasę do gotowania; 63% GD jest zelektryfikowanych. Źródło: Gender Analysis of Renewable Energy in India: Present Status, Issues, Approaches and New Initiatives

-86-

-87-

45 min

Scenariusz zajęć

Przebieg zajęć

Podstawa programowa

 o wiemy o Indiach. Na lekcji poprzedzającej zajęcia poproś uczniów i uczennice, C by zebrali wiadomości dotyczące rozwoju Indii w ciągu ostatnich 20 lat.

10. Wybrane regiony świata. Relacje: człowiek – przyroda – gospodarka. Uczeń: 6) Opisuje kontrasty społeczne dotyczące sytuacji kobiet w Indiach, wyjaśnia przy-

1. Odnawialne źródła energii (OZE). Na lekcji właściwej zapytaj klasę, czy wie, co

Cele lekcji

2. Korzyści z wykorzystania OZE. Poproś uczniów i uczennice, aby wymienili

Po zakończeniu zajęć uczniowie i uczennice powinni umieć: wymienić argumenty przemawiające za wykorzystywaniem odnawialnych źródeł energii (OZE) w krajach rozwijających się; wymienić społeczne skutki przejścia na OZE na podstawie rozwoju energetyki solarnej w Indiach; wytłumaczyć związek między rozwojem OZE, a poprawą sytuacji kobiet na terenach wiejskich; czytać ze zrozumieniem tekst źródłowy i formułować wnioski.

3.

 ytłumaczysz, czym są OZE i wymienisz korzyści z ich stosowania; w podasz przykłady na to, że Indie są krajem dynamicznie się rozwijającym; określisz, na czym polega pozytywny wpływ rozwoju OZE na sytuację kobiet (poprawienie dostępu do edukacji, rynku pracy, polepszenie warunków życia codziennego).

Metody i formy pracy

5 min

 ozwój Indii. Powiedz, że dziś będziecie zajmować się energią słoneczną R w Indiach. Zapytaj uczniów, co wie o zmianach zachodzących w gospodarce Indii w ostatnich latach i sytuacji społecznej w tym kraju, i zapisz na tablicy ich skojarzenia, odnosząc się do nich. Uzupełnij: „Indie to dynamicznie rozwijający się kraj …”.

5 min

4. Przyczyny i korzyści z wykorzystania OZE w Indiach. Poproś, aby uczniowie

5 min

5. Rozwój dzięki nowym technologiom. Podziel klasę na dwie części i jednej

rozdaj karty pracy Słoneczne inżynierki, a drugiej Jaśniejsza droga do edukacji. Poproś uczniów i uczennice o przeczytanie tekstu, zaznaczenie najważniejszych faktów i odpowiedź na pytanie umieszczone pod tekstem. Zaznacz, że powinni robić to uważnie, gdyż zaraz będę prezentować swoją pracę drugiej grupie. Można wybrać 2–3 osoby do prezentacji, a reszta klasy może uzupełnić wypowiedzi kolegów.

6. Dodatkowe korzyści. Poproś uczniów i uczennice, aby na podstawie tekstów powiedzieli, jakie inne korzyści z wykorzystywania OZE pojawiają się w takim kraju jak Indie.

praca w parach praca z tekstem rozmowa kierowana

5 min

korzyści z wykorzystywania OZE. Zapisz je w widocznym miejscu.

i uczennice w parach zastanowili się, jakie są przyczyny wykorzystania OZE w Indiach i jakie korzyści z tego wynikają. Jeśli będą mieli nowe pomysły, których nie wymieniono wcześniej (zob. pkt 3), zapisz je na tablicy.

NaCoBeZU

odnawialne źródła energii, energia solarna, rozwój

to są odnawialne źródła energii (OZE)? Poproś o podanie przykładów i zapisz je na tablicy. Wytłumacz uczniom, że OZE to takie źródła energii, których zasoby uzupełniają się w naturalnych procesach.

czyny i skutki szybkiego rozwoju nowoczesnych technologii energetycznych.

10 min

5 min

7. Podsumowanie. Zakończ dyskusję podsumowaniem: „Rozwój kraju jest

Materiały kopie kart pracy Słoneczne inżynierki i Jaśniejsza droga do edukacji dla wszystkich uczniów

zjawiskiem złożonym, powinien prowadzić do wzrostu poziomu życia wszystkich grup społecznych: mieszkańców miast i wsi, kobiet i mężczyzn, dorosłych i dzieci. W podanych przykładach wykorzystywania energii słonecznej w Indiach obserwujemy, jak technologia zaadresowana do kobiet może przyczyniać się do poprawy warunków życia całej społeczności lokalnej”.

Jeśli masz więcej czasu Indie to kraj, który może wydawać się odległy nie tylko ze względów kulturowych, ale też geograficznych. Dodatkowo zmiany gospodarcze, społeczne i obyczajowe cechują się tam dużą dynamiką. Nasze postrzeganie tego kraju, oparte na powieściach czy lekcjach historii, może nie przystawać do rzeczywistości.

-88-

-89-

5 min

Jednym ze sposobów na poznanie współczesnych Indii może być oglądanie filmów z Bollywood – indyjskiej fabryki snów. Bollywood to umowna nazwa indyjskiego przemysłu filmowego utworzona w latach 70. ze zbitki słów Hollywood i Bombaj (to miasto jest największym ośrodkiem produkcyjnym indyjskiej kinematografii). Obecnie w Bollywood produkuje się więcej filmów niż w amerykańskim Hollywood! Jest to możliwe m.in. dzięki rozwojowi technologii oraz polepszającej się sytuacji ekonomicznej w kraju.

Karta pracy

Słoneczne inżynierki

Chcesz o tym porozmawiać? Czy inwestowanie w OZE ma sens? Dlaczego? Czy przejście w Polsce na OZE może doprowadzić do zmian ekonomiczno-społecznych, które będą odczuwalne dla obywateli?

Jak ten temat/wątek można realizować na innych przedmiotach?

5. Paliwa obecnie i w przyszłości. Uczeń: 4) proponuje alternatywne źródła energii – analizuje możliwości ich zastosowań

(biopaliwa, wodór, energia słoneczna, wodna, jądrowa, geotermalna itd.)

Polecamy Strony internetowe: www.barefootcollege.org (po angielsku) www.karat.org www.measuredhs.com/pubs/pdf/OD57/OD57.pdf (po angielsku) ogrzewanie.drewnozamiastbenzyny.pl/kolektor-sloneczny www.onecountry.org/e143/e14304as_Barli_Solar_story.htm (po angielsku) www.ziemianarozdrozu.pl/encyklopedia/kategoria/32/rozwiazania-technologiczne

Na skraju największego stanu Indii – Radżastanu, na obszarze pustynnym znajdują się cztery wioski, które do tej pory nie zostały podłączone do sieci energetycznej i nie miały prądu. Dzięki działaniom rządu oraz programowi ONZ ds. Rozwoju od niedawna sytuacja się zmienia i wieczorami pojawia się światło. Co istotne – to cztery młode kobiety, z każdej wioski jedna, same zainstalowały baterie słoneczne i żarówki, a teraz są opłacane, by reperować je i wymieniać. Zanim jednak stały się inżynierkami od energii słonecznej, musiały długo przekonywać swoje rodziny i prosić o zgodę. Pomogli im w tym pracownicy i pracowniczki Centrum Badawczego (SWRC), organizacji pozarządowej, która realizuje w Indiach program Słoneczne inżynierki, skierowany do kobiet chcących pracować dla swojej społeczności. W ramach tego programu cztery młode kobiety przeszły specjalistyczne szkolenie. Bhagwati, Sajani, Saleemati i Chano spędziły dwa miesiące w kampusie SWRC w Tilonii i miesiąc na zajęciach w terenie. Wcześniej uczęszczały tylko do szkoły podstawowej, nigdy nie żyły z dala od rodzin ani nie podróżowały dalej niż do sąsiedniej wioski. Początkowo lokalna społeczność chciała wysłać na trening chłopców i sporo czasu musiało minąć, zanim zaakceptowano zasady rekrutacji SWRC i zgodzono się na kształcenie dziewcząt. Jeszcze kilka miesięcy temu Bhagwati, Sajani, Saleemati i Chano, jak większość kobiet na wsi, zajmowały się ziemią, zdobywaniem wody i gotowaniem. Po treningu to one nadzorowały instalację sieci elektrycznej zasilanej energią solarną. Teraz przeprowadzają regularne kontrole, odpowiadają na skargi, naprawiają uszkodzone lampy, czuwają nad stanem baterii. Każda rodzina skromną dotacją składa się na fundusz, z którego wioski wypłacają swojej inżynierce miesięczną pensję.

Odpowiedz na pytanie: Jak zainstalowanie baterii słonecznych wpłynęło na życie inżynierek i mieszkańców czterech wiosek?

-90-

-91-

Źródło: Program Organizacji Narodów Zjednoczonych ds. Rozwoju UNDP, www. undp.org.in/renewable_energy_rural_livelihoods

Karta pracy

Jaśniejsza droga do edukacji W stanie Uttar Pradesh istnieje 454 KGBV (zespołów szkół podstawowych z internatem dla dziewcząt) z czego 376 jest prowadzonych przez rząd, a 78 przez różne organizacje pozarządowe. W 2009 roku uczęszczało do nich 37 tys. dziewcząt. Szkoły znajdują się w małych miejscowościach, w których często nie ma sieci energetycznej. Dlatego w większości pomieszczeń, w których mieszkają uczennice, nie ma prądu lub jest on racjonowany. Wieczorami nie da się pracować, bo jest ciemno. Trzynastoletnia Animika lubi uczyć się angielskiego i planuje pewnego dnia zostać lekarką. Musi jednak wcześniej zdobyć odpowiednie wykształcenie, a żeby mogła się czegokolwiek nauczyć, potrzebuje podstawowych udogodnień, takich jak oświetlenie. – Światło jest przydatne. Ostatnio nie mieliśmy prądu przez dwa lub trzy dni. Od kiedy mamy lampy, możemy pracować w nocy. Będę miała więcej czasu na studiowanie – mówi Animika. Mowa tu o specjalnie zaprojektowanych lampach SUNNAN zasilanych światłem słonecznym. Wykorzystuje się w nich diody LED, które zużywają ok. 70% mniej energii i działają 25 razy dłużej niż zwykłe żarówki. Dzięki współpracy rządu ze sponsorami zagranicznymi ponad 67 tys. lamp zawędrowało do 6,5 tys. szkół i tzw. grup umiejętności kobiet w stanie Uttar Pradesh. Według spisu powszechnego z 2001 roku w Indiach czytać i pisać umiało 75% mężczyzn i tylko 54,16% kobiet. Z powodu ubóstwa dziewczynki i kobiety, które tradycyjnie zajmują się opieką nad dziećmi i domem, mają utrudniony dostęp do edukacji. Dlatego rząd stworzył szereg programów finansujących działania edukacyjne skierowane do dziewcząt. Wykształcone kobiety promują edukację u swoich dzieci, mają wiedzę na temat niezbędnej higieny i ochrony przed chorobami. A na tym korzysta cały kraj.

Odpowiedz na pytanie: Jak obecność lamp solarnych wpływa na rozwój społeczeństwa w Indiach?

Źródła: Fundusz Organizacji Narodów Zjednoczonych na Rzecz Dzieci UNICEF, www.unicef.org/ india/education_6214. htm; portal edukacyjny India Education, www. indiaedu.com/education-india/women-edu.html

-92-

-93-

przypisy

1. Euromonitor International. Global Market Information Database, 2007. 2. www.ziemianarozdrozu.pl/encyklopedia/44/transport-drogowy 3. Źródła zanieczyszczeń powietrza powodowane przez transport: www.miastowruchu.pl/info/spaliny 4. W. Suchorzewski, Transport jako znaczący sprawca ocieplenia klimatu. Możliwości redukcji emisji, Seminarium IPWC, Warszawa 30 maja 2000 r.; Environmentally Sustainable Transport in the CEI Countries in Transition, UNEP, OECD, Fed. Min. For the Environment, Youth and Family Affairs, Austria. 5. White Paper: European transport policy for 2010: time to decide, EC 2001 www.ec.europa.eu/transport/strategies/2001_white_paper_en.htm; Polityka klimatyczna – Adaptacja do zmiany klimatu – przykłady działań, [w:] Ekologia – przewodnik krytyki politycznej, Warszawa 2009. 6. W. Suchorzewski, dz. cyt. 7. K. Chi, J. MacGregor, R. King, Fair Miles: recharting the food miles map. A pocketbook, IIED and Oxfam, grudzień 2009, s. 8. 8. www.fallsbrookcentre.ca 9. Wartości podane przez kanadyjską organizację Falls Brook Centre promującą żywność produkowaną lokalnie, www.fallsbrookcentre.ca. 10. J. Hill, E. Nelson, D. Tilman, S. Polansky, D. Tiffany, Environmental, Economic and Energetic Costs and Benefits of Biodiesel and Etanol Biofuels, 2006. 11. D. Mitchell, A Note on Rising Food Prices, www.econ.worldbank.org (strona internetowa Banku Światowego), lipiec 2008. 12. www.peakoil.pl/p/biopaliwa 13. www.styl-zycia.ekologia.pl/eko-technologie/Produkcja-paliwa-z-wody-morskiej,9906.html 14. Z. Kowalski, J. Kulczycka, M. Góralczyk, Ekologiczna ocena cyklu życia procesów wytwórczych (LCA), Warszawa 2007. 15. M. Romańska, Cykl życia produktu, „Odpady i środowisko”, nr 4 (64)/10, Warszawa, 30.8.2010 r. 16. W. Adamczyk, Ekologia wyrobów, Warszawa 2004.

17. www.zieloneznaki.pl 18. Więcej informacji o świadomej konsumpcji na portalach internetowych: www.efte.org i www.ekonsument.pl 19. www.ziemianarozdrozu.pl/encyklopedia/57/ropa-sie-konczy-i-co-z-tego 20. I. Cieślińska, Skąd się bierze ropa naftowa? (1.02.2008), „Gazeta Wyborcza”, www.wyborcza.pl/1,76842,4887958.html 21. Key World Energy Statistic 2010, International Energy Agency, www.iea.org/textbase/nppdf/free/2010/key_stats_2010.pdf 22. www.opec.org/opec_web/en 23. www.amnestyinetrantional.org.pl 24. M. Piasecka, Nigeria – wojna o czarne złoto, www.psz.pl/tekst-2231/Malgorzata-Piasecka-Nigeria-wojna-o-czarne-zloto 25. „Metro” 11.11.2009, dane podane przez doc. dra inż. Andrzeja Strupczewskiego, eksperta ds. bezpieczeństwa reaktorów jądrowych Komisji Europejskiej i Międzynarodowej Agencji Energii Atomowej. 26. Tamże. 27. www.en.wikipedia.org/wiki/Uranium_mining 28. www.iaea.org/NewsCenter/News/2006/uranium_resources.html; www.world-nuclear.org/info/inf75.html 29. www.en.wikipedia.org/wiki/Peak_uranium 30. Biuletyn IPJ Świerk. 31. Gender Analysis of Renewable Energy in India: Present Status, Issues, Approaches and New Initiatives, 2009, s. 11–12, dostępny na: www.adb.org/Documents/Gender/Gender-Analysis-Renewable-Energy.pdf 32. www.solarenergydemystified.wordpress.com/2010/03/25/key-solar-initiatives-in-india 33. www.ziemianarozdrozu.pl/encyklopedia/kategoria/32/rozwiazania-technologiczne 34. Gender Analysis of Renewable Energy in India: Present Status, Issues, Approaches and New Initiatives, 2009, s. 24, dostępny na: www.adb.org/Documents/Gender/Gender-Analysis-Renewable-Energy.pdf

-94-

-95-

SZKOŁA PEŁNA ENERGII – PROGRAM W Szkole Pełnej Energii uczniowie i uczennice badają powiązania między wykorzystaniem energii a polityką transportową, świadomą konsumpcją czy eksploatowaniem zasobów naturalnych. Praca nad projektem edukacyjnym dotyczącym tych tematów umożliwia zarówno realizację założeń nowej podstawy programowej m.in. z geografii, biologii i WOS-u, jak i rozwój umiejętności pracy w grupie oraz odpowiedzialności za otoczenie, w którym żyjemy. www.edukacjaekologiczna.org

PARTNERSTWO DLA KLIMATU Partnerstwo dla Klimatu to stworzona przez Ministerstwo Środowiska platforma współpracy na rzecz wspólnych działań zapobiegających zmianom klimatu i uświadamiających ich zagrożenia. Celem Partnerstwa jest prowadzenie kompleksowych, innowacyjnych działań edukacyjnych i promocyjnych związanych z problematyką zmian klimatu. www.klimatolubni.pl

CENTRUM EDUKACJI OBYWATELSKIEJ Fundacja Centrum Edukacji Obywatelskiej jest niezależną instytucją edukacyjną. Upowszechnia wiedzę, umiejętności i postawy potrzebne w budowaniu społeczeństwa obywatelskiego. Wprowadza do szkół programy, które podnoszą efektywność kształcenia, pomagają młodym ludziom rozumieć świat, rozwijają krytyczne myślenie, wiarę we własne możliwości, zachęcają do angażowania się w życie publiczne oraz działania na rzecz innych. www.ceo.org.pl Centrum Edukacji Obywatelskiej ul. Noakowskiego 10 00-666 Warszawa tel./faks [22] 875 85 40 www.ceo.org.pl

-96-

Autorzy: Nina Józefina Bąk, Piotr Bielski, Gabriela Lipska-Badoti, Katarzyna Michalska, Dorota Moran, Małgorzata Ostrowska, Krystyna Sitko, Marta Wierdak-Róż, Anna Wiśniewska, Katarzyna Woźniak-Kajak Redakcja: Katarzyna Michalska, Gabriela Lipska-Badoti, Małgorzata Rutkowska-Paszta Redakcja metodyczna: Halina Binkiewicz, Małgorzata Iwanowska, Hanna Mijakowska, Urszula Poziomek, Hanna Rokita, Małgorzata Rutkowska-Paszta, Bożena Sienkiewicz Korekta językowa: Aurelia Hołubowska Projekt, ilustracje i skład: rzeczyobrazkowe.pl Druk: Roband Wydawca: Centrum Edukacji Obywatelskiej Wydanie pierwsze Warszawa 2011 ISBN 978–83–892406–6–8 Wydrukowano na papierze pochodzącym z odzysku Egzemplarz bezpłatny

Publikacja bezpłatna, udostępniana na licencji Creative Commons Uznanie autorstwa-Użycie niekomercyjne-Bez utworów zależnych 3.0 Polska. Dozwolone jest jej kopiowanie i wykorzystywanie w celach niekomercyjnych, z podaniem autorstwa. W publikacji nie wolno wprowadzać zmian, przekształcać utworu ani tworzyć nowych dzieł na jego podstawie.


Publikacja Szkola pełna energii