Dane informacyjne Gimnazjum im. Edmunda Bojanowskiego w Lubsku Nazwa szkoły: Gimnazjum im. Edmunda Bojanowskiego w Lubsku ID grupy: 98/24_P_G1 Opiekun: Jadwiga Pszonka Kompetencja: przedsiębiorczość Temat projektowy: Znaczenie alternatywnych źródeł energii w Polsce i na świecie Semestr trzeci /rok szkolny 2010/2011

Znaczenie alternatywnych źródeł energii w Polsce i na świecie

Cel prezentacji Przedstawienie obecnej sytuacji energetycznej. Poznanie istoty alternatywnych źródeł energii. Charakterystyka wybranych alternatywnych źródeł energii. Wady i zalety alternatywnych źródeł energii.

Obecna sytuacja energetyczna W dzisiejszych czasach na całym świecie poszukuje się alternatywnych źródeł energii. Źródeł nieodnawialnych cały czas ubywa i nie długo zacznie nam ich brakować. Ich eksploatacja jest też szkodliwa dla środowiska. Aby nie dopuścić do deficytu energetycznego należy zacząć wytwarzać energię ze źródeł alternatywnych.

Co to jest energia alternatywna? Energia alternatywna – energia pozyskiwana metodami innymi niż podstawowe sposoby uzyskiwania energii czyli spalanie paliw kopalnych lub rozszczepienie jąder atomów. Alternatywne źródła energii - inne niż klasyczne źródła energii, jakimi są paliwa naturalne.

Na świecie istnieje wiele potencjalnych źródeł energii odnawialnej, ale każde wiąże się ze specyficznymi wyzwaniami technologicznymi. Naukowcy pracują nad rozwojem alternatywnych źródeł energii, które byłyby odnawialne, czyste i łatwe do zastosowania.

Jakie znamy źródła energii alternatywnej? Wiatrowa energia odnawialna Energia słoneczna Energia wodna Energia pływów Biomasa Energia geotermalna

Energia słoneczna Słońce jest największym i najbardziej wydajnym dostępnym ludzkości źródłem energii. Z ogromnej odległości wynoszącej 150 milinów kilometrów dostarcza nam niezliczone i niekończące się ilości energii.

Każdego dnia słońce dostarcza energię 15 tys Każdego dnia słońce dostarcza energię 15 tys. razy przewyższającą zapotrzebowanie całej światowej populacji. W czasie krótszym niż 30 minut słońce dostarcza na naszą planetę więcej energii niż wynosi jej konsumpcja w ciągu całego roku. W roku 2004 konsumpcja ta wyniosła około 118.858.600.000.000 kWh (kilowatogodzin).

Kolektor słoneczny - schemat

Panele słoneczne

Gigantyczna elektrownia słoneczna na Saharze (700 km x 700 km) mogłaby całkowicie zaspokoić globalne zapotrzebowanie na energię. Pod pojęciem globalnego zapotrzebowania nie kryje się samo zapotrzebowanie na energię elektryczną, ale całkowite zużycie energii przez człowieka. Zasobne i przyjazne środowisku słońce jako źródło energii dostępne będzie przynajmniej przez najbliższych 5 miliardów lat.

Energia słoneczna użytkowana może być na dwa sposoby: bezpośredni pośredni.

Do wykorzystania bezpośredniego potrzebne jest odpowiednie urządzenie, np. ogniwa słoneczne (produkcja energii elektrycznej), kolektory słoneczne (pozyskiwanie energii cieplnej), suszarki słoneczne, kuchenki i piekarniki słoneczne.  Większość instalacji słonecznych na dużą skalę produkuje parę, która napędza turbiny lub generatory produkujące prąd elektryczny.

Pośrednio, energia słoneczna wykorzystywana jest przede wszystkim w budowie dobrze termoregulowanych domów (np. zastosowanie dużych, skierowanych na południe okien). Biomasa, energia wodna oraz energia wiatru zaliczają się do źródeł energii pośrednio zasilanych przez słońce.

W obliczu globalnych problemów związanych ze zmianą klimatu oraz ograniczonych zasobów kopalnych źródeł energii energia słoneczna musi w przyszłości kontynuować uzupełnianie zasobów energii. Na dłuższą metę nie ma alternatywy dla energii słonecznej!

W okolicy naszego miasta istnieje możliwość zainstalowania kolektorów słonecznych. Inwestycja ta nie jest tak korzystna jak inne źródła energii odnawialnej, gdyż na naszym terenie większość dni jest pochmurnych i korzystać z tego rodzaju źródła energii efektywnie korzystać moglibyśmy jedynie przez niecałe pół roku. Pomimo tych ograniczeń posiadamy wystarczający poziom nasłonecznienia by inwestycja w ten rodzaj energii odnawialnej była opłacalna.

Pierwsza elektrownia słoneczna w Polsce Gmina w Wierzchosławicach (woj. małopolskie, powiat tarnowski) stara się w szwajcarskim funduszu o 40 mln zł dotacji na wybudowanie pierwszej w Polsce elektrowni słonecznej. Jeżeli starania gminy zostaną pozytywnie rozpatrzone ,to elektrownia fotowoltaiczna przetwarzająca energię słoneczną na elektryczną stanie na wzgórzu w Rudce.

Plusy i minusy baterii słonecznych + ogromna wydajność + bezpieczeństwo + żywotność (prawie dwadzieścia pięć lat) + rozmiary + przekształcanie również rozproszonej części promieniowania słonecznego - cena

Energia wiatrowa Energia wiatrowa stanowi jedno ze źródeł energii odnawialnej. Energia elektryczna wytwarzana z wiatru uważana jest za ekologiczną, ponieważ wytwarzania za jej pomocą energii nie jest związane ze spalaniem jakiegokolwiek paliwa.

Energia wiatru to bez wątpienia odnawialne źródło energii Energia wiatru to bez wątpienia odnawialne źródło energii. Jest coraz częściej wykorzystywane również dlatego, że nie szkodzi otaczającemu nas środowisku, a jeśli nawet to w niewielkim stopniu, nieporównywalnym do metod stosowanych w konwencjonalnej energetyce.

Wiatr niesie z sobą energię kinetyczną Wiatr niesie z sobą energię kinetyczną. Wykorzystując jedynie 10% niesionej przez wiatr energii moglibyśmy zdobyć, aż 20-krotnie więcej energii niż wynosi światowe jej zużycie, w każdej postaci produkowanej przemysłowo. Obrazuje to wielką potęgę tego źródła energii.

Do zrealizowania przedsięwzięcia czerpania profitów z energii wiatru niezbędnym jest budowa fermy wiatraków, tworzących elektrownię wietrzną. Średnia moc tych wiatraków mieści się w granicach 50 - 150 KW

Energia z wiatraków płynie do specjalnych sieci rozdzielczych, bądź też siłowni wiatrowych o dużej mocy (kilku MW) lub ogromnej (kilkuset MW) w tzw. parkach wiatrowych

Na dzień dzisiejszy energia wietrzna zaspakaja jedynie w 1% zapotrzebowanie energetyczne naszego świata, a mogłaby pokryć 20%. Szczęśliwie wciąż udział energii wiatru rośnie.

Statystyki zapotrzebowania energii wietrznej Kraj Energia Stany Zjednoczone 1870 Dania 614 Holandia 202 Anglia 190 Hiszpania 163

W okolicy naszego miasta istnieją idealne warunki do stworzenia fermy wiatrowej. Ta inwestycja nie jest jednak realizowana ze względu na brak zgody konserwatora przyrody. Na tych terenach przebiega trasa ptaków wędrownych dla których wiatraki byłyby sporym zagrożeniem. Jest to jednak najbardziej realna propozycja wytwarzania w naszej okolicy energii ze źródeł odnawialnych.

Biomasa Biomasa to nic innego jak materia organiczna pochodzenia roślinnego i zwierzęcego oraz produkty uboczne otrzymane z ich wytwarzania.

Biomasa to również nazwa energii odnawialnej powstająca z różnego rodzaju materii organicznej. Do celów energetycznych najczęściej wykorzystywane jest drewno i odpady pochodzące z jego przerobu, odchody zwierzęce, osady ściekowe, odpady produkcji rolniczej, specjalnie uprawiane wodorosty oraz roślinne i zwierzęce oleje. Im biomasa jest bardziej sucha, tym większą ma wartość energetyczną.

Biomasa to głównie pozostałości i odpady produkcji Biomasa to głównie pozostałości i odpady produkcji. Czasami jednak ich uzyskanie nie jest wcale efektem ubocznym, ale głównym celem produkcji. Staje się ona coraz bardziej popularnym źródłem energii odnawialnej.

Zaletą biomasy jest przede wszystkim fakt, że nie jest szkodliwe dla środowiska. Przy jej spalaniu emisja CO2 jest równa ilości tego związku, jaką pobrała roślina w czasie wzrostu, co w bilansie końcowym wychodzi na zero.

Kolejną, równie ważną zaletą, jest jej konkurencyjna cena Kolejną, równie ważną zaletą, jest jej konkurencyjna cena. I co istotne - biomasa jest również odnawialna, przy racjonalnej gospodarce, gdyż rośliny mają to do siebie, że odrastają (w przeciwieństwie do np. pokładów ropy). Nie ma również problemu z utylizacją popiołu, gdyż jest znakomitym nawozem.

Nasze miasto znajduje się na terenach podmokłych Nasze miasto znajduje się na terenach podmokłych. Jest to idealne środowisko do uprawy wierzby energetycznej, która może być znakomitym źródłem energii. Ten rodzaj biomasy jest już wykorzystywany w pobliskim Gubinie.

Wierzba energetyczna Pod nazwą wierzba energetyczna kryje się cała rodzina wierzb szybkorosnących. Wśród nich największą popularność zdobyła wierzba krzewiasta (wierzba konopianka) - Salix viminalis. Jest to roślina o bardzo dużych, rocznych, przyrostach masy drzewnej (ok.14-krotnie większe niż las rosnący w stanie naturalnym). Z 1 hektara plantacji można uzyskać co roku 30-40 ton masy drzewnej, co odpowiada (pod względem energetycznym) ok 10-13 tonom węgla. Jest rośliną wieloletnią, raz posadzona plonuje przez 25-30 lat.

Dodatkowe zalety małe wymagania glebowe (gleby klasy: III, IV i V oraz tereny podmokłe), możliwość wykorzystania nieużytków rolnych pod uprawę, łatwe rozmnażanie wegetatywne (z pociętych pędów), duża odporność na choroby i szkodniki owadzie oraz na warunki klimatyczne (mróz i przymrozki), niskie koszty uprawy (małe zapotrzebowanie na nawozy i pestycydy), możliwość nawożenia osadami ściekowymi.

Dominującym sposobem wykorzystania wierzby energetycznej są właśnie cele energetyczne (co jest jak najbardziej zgodne z przypisaną dla tej odmiany wierzby nazwą) - czyli w wyniku spalania wierzby uzyskujemy energię cieplną, którą można wykorzystać do ogrzewania lub wytworzenia energii elektrycznej. Ponieważ pędy wierzby mają znaczną długość (nawet 7 metrów) należy je przetworzyć, aby można je spalać w typowych oraz specjalistycznych piecach.

Energia wodna

Woda to surowiec, który nie zanieczyszcza środowiska, nie pozostawia odpadów, może być użyta wielokrotnie. Woda jest niezbędna do życia. Nie przetrwalibyśmy bez niej więcej niż kilka dni. Woda na naszej planecie stanowi 71%. Woda jest to jedne z naturalnych sposobów wytwarzania energii.

Budowa elektrowni wodnej

Energia wodna Energia wodna, inaczej zwana hydroenergetyką, to nic innego, jak pozyskiwanie energii z wody, a następnie przetwarzanie jej na energię mechaniczną i elektryczną. Możliwe jest to dzięki turbinom wodnym i hydrogeneratorom. Najczęściej wykorzystywana do tego jest energia wód śródlądowych mających duże natężenie przepływu i duży spadek.

Do produkcji energii z wody najbardziej popularne są elektrownie wodne Do produkcji energii z wody najbardziej popularne są elektrownie wodne. Działanie elektrowni wodnych jest dosyć proste. Woda rzek spływa najpierw z wyżej położonych terenów do zbiorników wodnych położonych niżej. Przepływ wody spowodowany jest różnicą energii potencjalnej wód rzeki w górnym i dolnym biegu. Energia potencjalna zamienia się w energię kinetyczną płynącej wody. Aby uzyskać energię, przepuszcza się więc wodę rzeczną przez turbiny.

Wyróżniamy duże elektrownie wodne takie jak: przepływowa – bez zbiornika (budowana na rzekach nizinnych) regulacyjna – z dużym zbiornikiem zbiornikowa – z małym zbiornikiem pompowo – szczytowa kaskadowa – z wieloma zbiornikami

Elektrownia pompowo – szczytowa

Zalety brak zanieczyszczeń środowiska oszczędność paliw naturalnych niższe koszty eksploatacji niż w rozwiązaniach konwencjonalnych niższe koszty wytwarzania energii elektrycznej (ok. 8 razy) większa sprawność niż w elektrowniach konwencjonalnych

Wady ingerencja w środowisko 2–3 razy większe koszty inwestycyjne w porównaniu z elektrowniami konwencjonalnymi zmiana struktury biologicznej w rzekach zamulanie zbiorników

Już dziś nasze miasto czerpie energię z elektrowni wodnej w Dychowie Już dziś nasze miasto czerpie energię z elektrowni wodnej w Dychowie. Na dzień dzisiejszy nie ma możliwości zbudowania kolejnej togo typu elektrowni w naszej okolicy.

Energia geotermalna Energia geotermalna to jedno ze źródeł pozyskiwania energii odnawialnej. Polega na wykorzystywaniu energii cieplnej pochodzącej z wnętrza Ziemi, szczególnie na obszarach wulkanicznych i sejsmicznych. 

Energia geotermalna w największym stopniu wykorzystywana jest w Islandii, gdzie służy do ogrzewania prawie 87 % budynków i aż 99% gospodarstw domowych zaopatrywanych jest w gorącą wodę termalną. 

Polska ma również bardzo dobre warunki geotermalne Polska ma również bardzo dobre warunki geotermalne. Wody geotermalne znajdują się pod ponad 80 procentami powierzchni kraju. Na terenie Polski, jak i samego Lubska największą możliwość ma zastosowanie geotermii niskotemperaturowej.

Energia geotermalna wykorzystywana jest głównie do produkcji energii elektrycznej i budowy ciepłowni geotermalnych. Poza tym znajduje wykorzystanie w balneologii, ogrzewaniu budynków za pomocą pomp ciepła, uprawach, przemyśle chemicznym, suszarnictwie, przetwórstwie, hodowli ryb, czy basenach kąpielowych.

O atrakcyjności energii geotermalnej przesądza fakt, że jest ona niewyczerpalna. Poza tym nie podlega wahaniom ze względu na warunki klimatyczne i pogodowe – w przeciwieństwie do energii wiatrowej czy słonecznej. Jest także obojętna dla środowiska, ponieważ podczas jej wytwarzania nie są wydzielane żadne szkodliwe substancje oraz nie niszczą krajobrazu.

Energia geotermalna ma także wady Energia geotermalna ma także wady. Przede wszystkim należy do nich jej mała dostępność. Istnieje również niebezpieczeństwo, że podczas jej wytwarzania wydostaną się z głębi ziemi szkodliwe gazy i minerały, które trudno będzie usunąć.

Korzyści płynące z wykorzystania alternatywnych źródeł energii Znaczne zmniejszenie kosztów uzyskiwania energii. Nowe miejsca pracy.

Prezentację przygotowali: Kacper Gola Damian Błażewicz Martyna Hajn Hubert Grabowski Jakub Mól Pamela Wegnerska Kamil Rynkowski Emilia Klóska Daniela Modrzejewska Aleksandra Warcholak Filip Kuca Mateusz Pytko

Dziękujemy za uwagę

Bibliografia http://www.eko-samorzadowiec.pl/pl/ekologia/artykuly_i_porady http://www.oze.opole.pl/Odnawialne_zrodla_energii http://www.mojeopinie.pl http://www.hotmoney.pl http://www.agroenergetyka.apra.pl http://www.drewno.pl/gieldadrzewna