101. Цілі сталого розвитку, що вивчаються в темі “Енергетика”.
Матеріал
Урок №101. Цілі сталого розвитку, що вивчаються в темі “Енергетика”.
Мета уроку: сформувати в учнів розуміння важливості переходу на відновлювані джерела енергії для сталого розвитку; ознайомити з впливом енергетики на довкілля, економіку та соціальну сферу.
Цілі сталого розвитку:
Які цілі сталого розвитку (в порядку пріоритетності) опрацьовуємо на уроці:
- 7. Відновлювальна енергетика.
- 8. Гідна праця та економічне зростання.
- 12. Відповідальне споживання
- 13. Боротьба зі зміною клімату
Ключові слова: цілі сталого розвитку, сонячна енергетика, вітрова енергетика, гідроенергетика, геотермальна енергетика.
План уроку:
- Мотиваційна частина
- Майбутнє відновлювальних джерел енергії
- 2.1. Розвиток споживання енергії
- 2.2. Майбутнє сонячної енергетики
- 2.3. Майбутнє гідроенергетики
- 2.4. Майбутнє вітрової енергетики
- 2.5. Майбутнє геотермальної енергії
- Попрактикуймо самостійно
- Рефлексія
Очікувані результати для учнівства:
Очікувані результати для вчителя:
Дружня порада вчителю
Тривалість: до 5 хв.
Поради щодо старту уроку:
Розпочніть з питання:
- «Чи рівномірно між всіма країнами розподілене генерування електроенергії?»
- «У яких країнах мешканці мають обмежений доступ до електроенергії?»
- «Чому країни повільно переходять до використання відновлювальних джерел енергії»
Що таке ЦСР?
У 2015 році ООН ухвалила Цілі сталого розвитку, спрямовані на подолання бідності, захист планети та покращення життя людей у всьому світі.
193 країни є частиною Порядку денного сталого розвитку на період до 2030 року, який містить план із 17 цілей, які мають бути досягнуті до 2030 року .
Ці 17 цілей інтегровані. Що це означає? Дії в одній сфері впливатимуть на інші.
Щоб досягти цілей і зробити світ кращим, потрібна допомога кожного.
1) ЦСР 7: Відновлювальна енергетика.
Основні завдання:
- доступ до доступних, надійних і сучасних енергетичних послуг.
- збільшення використання відновлюваної енергії.
- більше досліджень чистої енергії.
2) ЦСР 8: Гідна праця та економічне зростання.
Основні завдання:
- покласти край примусовій праці, рабству, торгівлі людьми, дитячій праці тощо.
- захист трудових прав і безпечне робоче середовище.
- створюйте ініціативи, щоб допомогти торгівлі в країнах, що розвиваються.
- покращення виробництва та споживання, щоб уникнути погіршення навколишнього середовища.
3) ЦСР 12: Відповідальне споживання
Основні завдання:
- стале управління ресурсами.
- зменшення харчових відходи вдвічі.
- зменште кількість відходів шляхом скорочення, переробки та повторного використання.
- більше інформації та знань про сталий розвиток.
4) ЦСР 13: Боротьба зі зміною клімату
Основні завдання:
- посилення стійкості до кліматичних ризиків і стихійних лих.
- додайте політику та плани щодо зміни клімату.
- поліпшити освіту щодо зміни клімату.
Посилання на відео джерела:
Відео
Відео
Дружня порада вчителю
Тривалість: до 10 хв.
Дружня порада вчителю
Тривалість: до 27 хв.
- Під час висвітлення навчального матеріалу акцентуйте увагу на тому, що енергія — це не лише про фізику, а про життя, економіку та довкілля.
- Підкресліть важливість міжпредметних зв’язків: фізика, хімія, екологія, математика.
- Покажіть, що енергетика не ізольована тема, а частина глобальної взаємодії (ЦСР 7, 8, 12, 13).
- Залучайте якомога більше учнів до відповідей на питання.
- Акцентуйте увагу учнів на тому, що може не бути єдиної правильної відповіді на поставлені питання.
2.1. Розвиток споживання енергії
Розвиток цивілізації залежить від енергії. Прогрес і технології, що полегшують життя, потребують усе більше енергії. За останнє століття людство досягло небаченого прогресу, витративши більше енергії, ніж за всю попередню історію. Основну її частину виробляють із невідновлюваного викопного палива, яке нині забезпечує 65% світової енергії. Оскільки ці ресурси вичерпні, їх вистачить лише на кілька десятиліть або століття, після чого постане серйозна проблема.
Проаналізуй зміни у використанні різних джерел енергії з 1949 по 2009 рік (рис.1).
- Які глобальні виклики для людства можуть виникнути, якщо тенденція переважного використання викопного палива збережеться?
- Чому, незважаючи на зростання виробництва енергії, відновлювані джерела залишаються на такому низькому рівні?
- Припустіть, що запаси викопного палива вичерпаються за кілька десятиліть.
Які шляхи енергетичного розвитку ви вважаєте найбільш реалістичними для запобігання глобальній енергетичній кризі? - Чому використання ядерної енергії почало зростати після 1970-х років, згідно з графіком?
- Якщо подивитися на тенденції на графіку (рис.1), чи можна стверджувати, що людство вчасно перейшло до сталого енергетичного розвитку? Аргументуйте свою думку, спираючись на дані.
- Обговоріть, як залежність людства від викопного палива впливає на глобальну політику і безпеку. Наведіть приклади сучасних міжнародних конфліктів або співпраці, пов’язаних з енергетичними ресурсами.
Енергоспоживання зростає на 2% щороку за останні 27 років і навіть при уповільненні до 1,2% збільшиться на 36% до 2035 року порівняно з 2008-м.
Викопне паливо все ще відіграє важливу роль у задоволенні енергетичних потреб майбутнього. Відновлювані джерела енергії, які могли б замінити виробництво енергії з викопного палива, розвиваються надто повільно, щоб заповнити значну частину ринку лише за кілька десятиліть.
- Чому стрімке зростання енергоспоживання у країнах, що розвиваються, створює загрозу глобальній енергетичній безпеці?
- Які довгострокові наслідки для навколишнього середовища може мати затримка переходу на відновлювані джерела енергії?
- Які політичні й економічні фактори можуть прискорити або сповільнити перехід на відновлювані джерела енергії?
- Чому, навіть за умов зростання обсягів виробництва відновлюваної енергії, існує ризик енергетичної кризи?
За останнє століття зросло не тільки споживання енергії. Людське населення зросло з одного мільярда до майже семи мільярдів (рис.2). Однак ресурси розподіляються між населенням нерівномірно. Попит на енергію зростає, і це продовжуватиме відображати зростання населення світу. Якщо бідніша більшість населення хоче досягти рівня життя багатшої меншості, то генерації енергії потрібно буде значно збільшити.
Зростання населення світу (у мільйонах).
Якщо населення збільшується зі швидкістю дві-три людини в секунду, то за день воно зросте приблизно на 273000, і щоб задовольнити їхні потреби в енергії, нову електростанцію потужністю 1000 МВт доведеться будувати через день.
Споживання енергії розподіляється у світі дуже нерівномірно. Популярна цитата стверджує, що 20% населення споживає 80% світових енергетичних ресурсів.
Значна частина Африки не підключена до електромережі, приблизно 70% африканського населення взагалі не мають доступу до електроенергії. 37% населення світу все ще отримують енергію від спалювання дров. Усі ці люди радше б насолоджувалися стандартами життя європейців чи американців, і якби вони це зробили, глобальне споживання енергії приголомшливо зросло б.
- Чому споживання енергії у світі розподілено нерівномірно? Які наслідки це має для економічного розвитку різних регіонів?
- Як зростання споживання енергії та збільшення чисельності населення можуть вплинути на глобальний карбоновий слід? Які конкретні дії необхідно вжити для зменшення впливу людства на парниковий ефект?
- Чи можна забезпечити всіх мешканців планети енергією без критичного збільшення виробництва? Які альтернативні підходи до споживання й виробництва енергії ви б запропонували?
- Як ви вважаєте, чи можна зменшити екологічний вплив на планету при зростанні енергетичних потреб, і які альтернативні джерела енергії могли б допомогти вирішити цю проблему?
2.2. Майбутнє сонячної енергетики
Сонячна енергія є одним із найшвидше зростаючих джерел відновлюваної енергії — її використання зростає на 25% щороку, і до 2100 року вона може забезпечувати до 70% світової енергії. Сонячні технології розвиваються двома шляхами: масштабні проєкти на великих площах і інтеграція сонячних панелей у будівлі, міста та транспорт.
Географічно найбільш придатні для розвитку сонячної енергетики регіони — Близький Схід і Північна Африка. Особливо зростає інтерес до теплових сонячних електростанцій із тепловими акумуляторами, що краще відповідають потребам електромереж.
Проєкт Desertec планує до 2050 року побудувати в Сахарі теплові сонячні електростанції, що покриватимуть до 15% потреб Європи, використовуючи 20 ліній HVDC. Вартість — близько 580 мільярдів доларів (рис.3).
Цікавий енергетичний потенціал можна знайти в енергії гарячого повітря, що піднімається всередині вежі або димоходу. Ця концепція називається сонячною висхідною вежею . У цій концепції повітря, яке нагрівається в надзвичайно широкій круглій теплиці , проходить через турбіни, піднімаючись через вежу заввишки кілька сотень метрів. Установка діаметром 7 км і висотою вежі 1000 метрів може генерувати до 200 МВт електроенергії. Експериментальна електростанція такого типу була побудована в Мансанаресі в Іспанії, виробляючи максимальну потужність 50 кВт (рис.4).
Подальші сонячні висхідні вежі планується побудувати в Китаї, Австралії та інших країнах.
- Як інтеграція фотоелектричних систем у будівлі може змінити архітектуру майбутніх міст?
- Як вплине масове впровадження енергонезалежних будинків на енергетичний ринок і суспільство загалом?
- Уявіть, що ваша громада має обмежений бюджет на енергетичний проєкт.
Який із описаних у тексті варіантів використання сонячної енергії ви б запропонували і чому? - Які екологічні та технічні наслідки можуть виникнути в разі широкого використання сонячних веж висхідного потоку?
2.3. Майбутнє гідроенергетики
Гідроенергетика вважається найстарішим відновлюваним джерелом енергії (рис.5). Завдяки довгій традиції та перевіреній технології вона забезпечує понад 50% усієї енергії, виробленої відновлюваними джерелами. У майбутньому очікується значне зростання гідроенергетики, особливо в країнах, що не входять до ОЕСР (зокрема в Бразилії, Китаї та Індії), де ще зберігається великий невикористаний гідрологічний потенціал.
Активно розвиватимуться як великі гідроелектростанції високої потужності з мінімальним впливом на довкілля, так і малі гідроелектростанції, хоча останні матимуть менший внесок у загальну генерацію.
Щодо енергетики океану, очікується поступове зростання виробництва енергії припливів і хвиль. Традиційні приливні електростанції, що передбачають будівництво дамб через затоки, можуть мати значний вплив на місцеву екосистему. Альтернативним рішенням є створення штучних басейнів, хоча докладних економічних досліджень щодо них поки що не проведено.
Генератори приливних потоків (TSG), які копіюють конструкцію вітрових турбін, мають набагато менші екологічні обмеження (рис.6). Вони працюватимуть у складі підводних ферм потужністю сотні МВт.
Енергія хвиль має потенціал перевищити сучасне світове енергоспоживання. Існує велика кількість експериментальних технологій, серед яких найближчим до комерційного використання є проєкт Pelamis. Надалі очікується зниження витрат і будівництво великих хвильових електростанцій.
- Які труднощі можуть виникнути при використанні приливної енергії за допомогою традиційних загороджувальних електростанцій?
- Чому енергія хвиль вважається перспективним, але поки що складним для широкого застосування джерелом енергії?
- Порівняй екологічні наслідки використання традиційних загороджувальних електростанцій і генераторів приливних потоків. Яке рішення є кращим для сталого розвитку?
2.4. Майбутнє вітрової енергетики
Використання енергії вітру є простим і швидко зростає: встановлена потужність вітрових турбін подвоюється кожні три з половиною роки, а в Китаї — майже щороку. Якщо повністю реалізувати потенціал вітру, він міг би задовольнити світові потреби у сім разів. До 2035 року загальна встановлена потужність може перевищити 1000 ГВт (рис.7).
Вітрова енергетика поступово переходить від наземних електростанцій до офшорних — морських, де вітри сильніші, а вплив на ландшафт менший. Розвиток конструкцій веж дозволяє встановлювати турбіни на все більших глибинах. Матеріали лопатей ротора вдосконалюються, що підвищує міцність конструкцій і знижує їхню вартість.
Наразі не з’явилося проривних технологій у вітроенергетиці — вдосконалюються існуючі рішення.
- Поясни, чому перехід вітрової енергетики з суші на море є перспективним напрямком розвитку. Які переваги дають морські вітрові електростанції?
- Обґрунтуй, чому, навіть за умов стрімкого розвитку вітроенергетики, важливо паралельно розвивати інші джерела відновлюваної енергії.
2.5. Майбутнє геотермальної енергії
Ніяких великих змін у виробництві геотермальної енергії не очікується , як і великого зростання. Проте підвищення ефективності свердловин і геологічних досліджень відкриє можливість використання цього джерела енергії для більшої кількості країн.
Водночас необхідно буде вдосконалити обстеження геотермальних точок і характеристик корінних порід, які піддаються бурінню. Якщо прогноз якості джерела покращиться, ризики, пов’язані з будівництвом геотермальної електростанції, зменшаться, а кількість інвесторів, готових зробити ставку на цю технологію, зросте.
Усі світові геотермальні джерела здатні виробляти 140 ЕДж на рік і задовольнити потребу приблизно 8% населення світу.
1.Чи можна вважати геотермальну енергетику сталим джерелом енергії для майбутнього?
Дружня порада вчителю
Тривалість: до 10 хв.
Дану роботу можна зробити груповою, розподіливши учнів по 4-5 в групі.
Під час відповідей акцентувати увагу учнів, що дані питання стосуються ЦРС і про них під час відповідей також важливо згадати.
Швидкість розвитку відновлюваних джерел енергії залежатиме від багатьох факторів. Потрібно зробити їх конкурентоспроможними. За винятком гідро- та вітроенергетики , відновлювані джерела енергії не можуть конкурувати зі звичайними джерелами за вартістю виробленої енергії. Боротьба з глобальним потеплінням також може мати значний вплив на розвиток відновлюваних джерел енергії. Відновлювані джерела енергії, які виробляють дуже мало CO₂, відіграватимуть ключову роль у захисті клімату від парникового ефекту , і їм може бути надано значне фінансування для прискорення їх зростання.
Дайте відповіді на наступні питання
- Чому перехід людства на відновлювані джерела енергії є важливим для сталого розвитку?
- Чому нерівномірний розподіл доступу до енергетичних ресурсів у світі є проблемою для сталого розвитку?
- Чому стрімке зростання енергоспоживання у світі створює загрозу для майбутнього планети?
- Рівень А: коротка відповідь (4-5 слів)
- Рівень В: відповідь на декілька речень
- Рівень С: розгорнута відповідь з наданням фактів.
Дружня порада вчителю
Тривалість: до 3 хв.
Залучіть усіх учнів, нехай кожен з них відповідає один за одним з мінімальним часом на роздуми.
Доповни речення:
- «Я ніколи не замислювався/-лася, що…»
- «Цей урок змусив мене подумати про…»
- «Мені цікаво дізнатися більше про…»
Тут ви можна пограти в ігри присвячені цілям сталого розвитку:
https://sdgsgames.com/
Урок №101. Цілі сталого розвитку, що вивчаються в темі “Енергетика”.
Мета уроку: сформувати в учнів розуміння важливості переходу на відновлювані джерела енергії для сталого розвитку; ознайомити з впливом енергетики на довкілля, економіку та соціальну сферу.
Цілі сталого розвитку:
Які цілі сталого розвитку (в порядку пріоритетності) опрацьовуємо на уроці:
- 7. Відновлювальна енергетика.
- 8. Гідна праця та економічне зростання.
- 12. Відповідальне споживання
- 13. Боротьба зі зміною клімату
Ключові слова: цілі сталого розвитку, сонячна енергетика, вітрова енергетика, гідроенергетика, геотермальна енергетика.
План уроку:
- Мотиваційна частина
- Майбутнє відновлювальних джерел енергії
- 2.1. Розвиток споживання енергії
- 2.2. Майбутнє сонячної енергетики
- 2.3. Майбутнє гідроенергетики
- 2.4. Майбутнє вітрової енергетики
- 2.5. Майбутнє геотермальної енергії
- Попрактикуймо самостійно
- Рефлексія
Очікувані результати для учнівства:
Що таке ЦСР?
У 2015 році ООН ухвалила Цілі сталого розвитку, спрямовані на подолання бідності, захист планети та покращення життя людей у всьому світі.
193 країни є частиною Порядку денного сталого розвитку на період до 2030 року, який містить план із 17 цілей, які мають бути досягнуті до 2030 року .
Ці 17 цілей інтегровані. Що це означає? Дії в одній сфері впливатимуть на інші.
Щоб досягти цілей і зробити світ кращим, потрібна допомога кожного.
1) ЦСР 7: Відновлювальна енергетика.
Основні завдання:
- доступ до доступних, надійних і сучасних енергетичних послуг.
- збільшення використання відновлюваної енергії.
- більше досліджень чистої енергії.
2) ЦСР 8: Гідна праця та економічне зростання.
Основні завдання:
- покласти край примусовій праці, рабству, торгівлі людьми, дитячій праці тощо.
- захист трудових прав і безпечне робоче середовище.
- створюйте ініціативи, щоб допомогти торгівлі в країнах, що розвиваються.
- покращення виробництва та споживання, щоб уникнути погіршення навколишнього середовища.
3) ЦСР 12: Відповідальне споживання
Основні завдання:
- стале управління ресурсами.
- зменшення харчових відходи вдвічі.
- зменште кількість відходів шляхом скорочення, переробки та повторного використання.
- більше інформації та знань про сталий розвиток.
4) ЦСР 13: Боротьба зі зміною клімату
Основні завдання:
- посилення стійкості до кліматичних ризиків і стихійних лих.
- додайте політику та плани щодо зміни клімату.
- поліпшити освіту щодо зміни клімату.
Посилання на відео джерела:
Відео
Відео
2.1. Розвиток споживання енергії
Розвиток цивілізації залежить від енергії. Прогрес і технології, що полегшують життя, потребують усе більше енергії. За останнє століття людство досягло небаченого прогресу, витративши більше енергії, ніж за всю попередню історію. Основну її частину виробляють із невідновлюваного викопного палива, яке нині забезпечує 65% світової енергії. Оскільки ці ресурси вичерпні, їх вистачить лише на кілька десятиліть або століття, після чого постане серйозна проблема.
Проаналізуй зміни у використанні різних джерел енергії з 1949 по 2009 рік (рис.1).
- Які глобальні виклики для людства можуть виникнути, якщо тенденція переважного використання викопного палива збережеться?
- Чому, незважаючи на зростання виробництва енергії, відновлювані джерела залишаються на такому низькому рівні?
- Припустіть, що запаси викопного палива вичерпаються за кілька десятиліть.
Які шляхи енергетичного розвитку ви вважаєте найбільш реалістичними для запобігання глобальній енергетичній кризі? - Чому використання ядерної енергії почало зростати після 1970-х років, згідно з графіком?
- Якщо подивитися на тенденції на графіку (рис.1), чи можна стверджувати, що людство вчасно перейшло до сталого енергетичного розвитку? Аргументуйте свою думку, спираючись на дані.
- Обговоріть, як залежність людства від викопного палива впливає на глобальну політику і безпеку. Наведіть приклади сучасних міжнародних конфліктів або співпраці, пов’язаних з енергетичними ресурсами.
Енергоспоживання зростає на 2% щороку за останні 27 років і навіть при уповільненні до 1,2% збільшиться на 36% до 2035 року порівняно з 2008-м.
Викопне паливо все ще відіграє важливу роль у задоволенні енергетичних потреб майбутнього. Відновлювані джерела енергії, які могли б замінити виробництво енергії з викопного палива, розвиваються надто повільно, щоб заповнити значну частину ринку лише за кілька десятиліть.
- Чому стрімке зростання енергоспоживання у країнах, що розвиваються, створює загрозу глобальній енергетичній безпеці?
- Які довгострокові наслідки для навколишнього середовища може мати затримка переходу на відновлювані джерела енергії?
- Які політичні й економічні фактори можуть прискорити або сповільнити перехід на відновлювані джерела енергії?
- Чому, навіть за умов зростання обсягів виробництва відновлюваної енергії, існує ризик енергетичної кризи?
За останнє століття зросло не тільки споживання енергії. Людське населення зросло з одного мільярда до майже семи мільярдів (рис.2). Однак ресурси розподіляються між населенням нерівномірно. Попит на енергію зростає, і це продовжуватиме відображати зростання населення світу. Якщо бідніша більшість населення хоче досягти рівня життя багатшої меншості, то генерації енергії потрібно буде значно збільшити.
Зростання населення світу (у мільйонах).
Якщо населення збільшується зі швидкістю дві-три людини в секунду, то за день воно зросте приблизно на 273000, і щоб задовольнити їхні потреби в енергії, нову електростанцію потужністю 1000 МВт доведеться будувати через день.
Споживання енергії розподіляється у світі дуже нерівномірно. Популярна цитата стверджує, що 20% населення споживає 80% світових енергетичних ресурсів.
Значна частина Африки не підключена до електромережі, приблизно 70% африканського населення взагалі не мають доступу до електроенергії. 37% населення світу все ще отримують енергію від спалювання дров. Усі ці люди радше б насолоджувалися стандартами життя європейців чи американців, і якби вони це зробили, глобальне споживання енергії приголомшливо зросло б.
- Чому споживання енергії у світі розподілено нерівномірно? Які наслідки це має для економічного розвитку різних регіонів?
- Як зростання споживання енергії та збільшення чисельності населення можуть вплинути на глобальний карбоновий слід? Які конкретні дії необхідно вжити для зменшення впливу людства на парниковий ефект?
- Чи можна забезпечити всіх мешканців планети енергією без критичного збільшення виробництва? Які альтернативні підходи до споживання й виробництва енергії ви б запропонували?
- Як ви вважаєте, чи можна зменшити екологічний вплив на планету при зростанні енергетичних потреб, і які альтернативні джерела енергії могли б допомогти вирішити цю проблему?
2.2. Майбутнє сонячної енергетики
Сонячна енергія є одним із найшвидше зростаючих джерел відновлюваної енергії — її використання зростає на 25% щороку, і до 2100 року вона може забезпечувати до 70% світової енергії. Сонячні технології розвиваються двома шляхами: масштабні проєкти на великих площах і інтеграція сонячних панелей у будівлі, міста та транспорт.
Географічно найбільш придатні для розвитку сонячної енергетики регіони — Близький Схід і Північна Африка. Особливо зростає інтерес до теплових сонячних електростанцій із тепловими акумуляторами, що краще відповідають потребам електромереж.
Проєкт Desertec планує до 2050 року побудувати в Сахарі теплові сонячні електростанції, що покриватимуть до 15% потреб Європи, використовуючи 20 ліній HVDC. Вартість — близько 580 мільярдів доларів (рис.3).
Цікавий енергетичний потенціал можна знайти в енергії гарячого повітря, що піднімається всередині вежі або димоходу. Ця концепція називається сонячною висхідною вежею . У цій концепції повітря, яке нагрівається в надзвичайно широкій круглій теплиці , проходить через турбіни, піднімаючись через вежу заввишки кілька сотень метрів. Установка діаметром 7 км і висотою вежі 1000 метрів може генерувати до 200 МВт електроенергії. Експериментальна електростанція такого типу була побудована в Мансанаресі в Іспанії, виробляючи максимальну потужність 50 кВт (рис.4).
Подальші сонячні висхідні вежі планується побудувати в Китаї, Австралії та інших країнах.
- Як інтеграція фотоелектричних систем у будівлі може змінити архітектуру майбутніх міст?
- Як вплине масове впровадження енергонезалежних будинків на енергетичний ринок і суспільство загалом?
- Уявіть, що ваша громада має обмежений бюджет на енергетичний проєкт.
Який із описаних у тексті варіантів використання сонячної енергії ви б запропонували і чому? - Які екологічні та технічні наслідки можуть виникнути в разі широкого використання сонячних веж висхідного потоку?
2.3. Майбутнє гідроенергетики
Гідроенергетика вважається найстарішим відновлюваним джерелом енергії (рис.5). Завдяки довгій традиції та перевіреній технології вона забезпечує понад 50% усієї енергії, виробленої відновлюваними джерелами. У майбутньому очікується значне зростання гідроенергетики, особливо в країнах, що не входять до ОЕСР (зокрема в Бразилії, Китаї та Індії), де ще зберігається великий невикористаний гідрологічний потенціал.
Активно розвиватимуться як великі гідроелектростанції високої потужності з мінімальним впливом на довкілля, так і малі гідроелектростанції, хоча останні матимуть менший внесок у загальну генерацію.
Щодо енергетики океану, очікується поступове зростання виробництва енергії припливів і хвиль. Традиційні приливні електростанції, що передбачають будівництво дамб через затоки, можуть мати значний вплив на місцеву екосистему. Альтернативним рішенням є створення штучних басейнів, хоча докладних економічних досліджень щодо них поки що не проведено.
Генератори приливних потоків (TSG), які копіюють конструкцію вітрових турбін, мають набагато менші екологічні обмеження (рис.6). Вони працюватимуть у складі підводних ферм потужністю сотні МВт.
Енергія хвиль має потенціал перевищити сучасне світове енергоспоживання. Існує велика кількість експериментальних технологій, серед яких найближчим до комерційного використання є проєкт Pelamis. Надалі очікується зниження витрат і будівництво великих хвильових електростанцій.
- Які труднощі можуть виникнути при використанні приливної енергії за допомогою традиційних загороджувальних електростанцій?
- Чому енергія хвиль вважається перспективним, але поки що складним для широкого застосування джерелом енергії?
- Порівняй екологічні наслідки використання традиційних загороджувальних електростанцій і генераторів приливних потоків. Яке рішення є кращим для сталого розвитку?
2.4. Майбутнє вітрової енергетики
Використання енергії вітру є простим і швидко зростає: встановлена потужність вітрових турбін подвоюється кожні три з половиною роки, а в Китаї — майже щороку. Якщо повністю реалізувати потенціал вітру, він міг би задовольнити світові потреби у сім разів. До 2035 року загальна встановлена потужність може перевищити 1000 ГВт (рис.7).
Вітрова енергетика поступово переходить від наземних електростанцій до офшорних — морських, де вітри сильніші, а вплив на ландшафт менший. Розвиток конструкцій веж дозволяє встановлювати турбіни на все більших глибинах. Матеріали лопатей ротора вдосконалюються, що підвищує міцність конструкцій і знижує їхню вартість.
Наразі не з’явилося проривних технологій у вітроенергетиці — вдосконалюються існуючі рішення.
- Поясни, чому перехід вітрової енергетики з суші на море є перспективним напрямком розвитку. Які переваги дають морські вітрові електростанції?
- Обґрунтуй, чому, навіть за умов стрімкого розвитку вітроенергетики, важливо паралельно розвивати інші джерела відновлюваної енергії.
2.5. Майбутнє геотермальної енергії
Ніяких великих змін у виробництві геотермальної енергії не очікується , як і великого зростання. Проте підвищення ефективності свердловин і геологічних досліджень відкриє можливість використання цього джерела енергії для більшої кількості країн.
Водночас необхідно буде вдосконалити обстеження геотермальних точок і характеристик корінних порід, які піддаються бурінню. Якщо прогноз якості джерела покращиться, ризики, пов’язані з будівництвом геотермальної електростанції, зменшаться, а кількість інвесторів, готових зробити ставку на цю технологію, зросте.
Усі світові геотермальні джерела здатні виробляти 140 ЕДж на рік і задовольнити потребу приблизно 8% населення світу.
1.Чи можна вважати геотермальну енергетику сталим джерелом енергії для майбутнього?
Швидкість розвитку відновлюваних джерел енергії залежатиме від багатьох факторів. Потрібно зробити їх конкурентоспроможними. За винятком гідро- та вітроенергетики , відновлювані джерела енергії не можуть конкурувати зі звичайними джерелами за вартістю виробленої енергії. Боротьба з глобальним потеплінням також може мати значний вплив на розвиток відновлюваних джерел енергії. Відновлювані джерела енергії, які виробляють дуже мало CO₂, відіграватимуть ключову роль у захисті клімату від парникового ефекту , і їм може бути надано значне фінансування для прискорення їх зростання.
Дайте відповіді на наступні питання
- Чому перехід людства на відновлювані джерела енергії є важливим для сталого розвитку?
- Чому нерівномірний розподіл доступу до енергетичних ресурсів у світі є проблемою для сталого розвитку?
- Чому стрімке зростання енергоспоживання у світі створює загрозу для майбутнього планети?
- Рівень А: коротка відповідь (4-5 слів)
- Рівень В: відповідь на декілька речень
- Рівень С: розгорнута відповідь з наданням фактів.
Доповни речення:
- «Я ніколи не замислювався/-лася, що…»
- «Цей урок змусив мене подумати про…»
- «Мені цікаво дізнатися більше про…»
Тут ви можна пограти в ігри присвячені цілям сталого розвитку:
https://sdgsgames.com/
Ділись та обговорюй важливе