Що це за таке дивне слово «декарбонізація»? Як ти його розумієш?
На мою думку, декарбонізація — це процес скорочення викидів вуглекислого газу та інших сполук Карбону в атмосферу через впровадження нових технологій. Я розумію це як відмову від спалювання викопного палива на користь чистої енергії.
ПОМІРКУЙТЕ
Як ви вважаєте, чи залишає вуглецевий слід картопля?
Я думаю, що картопля залишає вуглецевий слід, адже для її вирощування працюють трактори на пальному, для поливу використовують електрику з ТЕС, а готову продукцію розвозять автівками, які викидають гази.
Як ви вважаєте, чи можливо створити автівки, у яких замість бензину можна буде використовувати водень?
На мою думку, такі автівки можливо створити, оскільки водень може бути паливом для спеціальних двигунів внутрішнього згоряння або використовуватися у паливних елементах для вироблення струму.
Пригадайте способи одержання водню.
Водень одержують шляхом риформінгу метану, газифікації вугілля або через електроліз води під дією електричного струму.
Як ви вважаєте, чи матиме одержаний у промисловості водень вуглецевий слід.
Я вважаю, що водень матиме вуглецевий слід, якщо для його виготовлення використовували викопну сировину або енергію, під час виробництва якої в атмосферу виділялися парникові гази.
РОЗУМІННЯ ЯВИЩ ПРИРОДИ (РОБОТА В ГРУПАХ)
289. Нобелівський лауреат з хімії Фредерік Жоліо Кюрі якось висловився: «Науковці знають, скільки користі принесла наука людству; вони знають і те, чого вона могла б сьогодні досягнути, якби на всій земній кулі запанував мир. Вони не бажають, щоб коли-небудь були вимовлені такі слова: “Наука нас привела до загибелі від атомних і водневих бомб”. Науковці знають, що наука не може бути винною. Винні лише ті люди, які погано використовують її досягнення». Чи згодні ви із цим твердженням? Наведіть аргументи «за» і «проти».
На мою думку, це твердження є справедливим, оскільки наукові відкриття самі по собі є нейтральними знаннями про світ.
Аргументи «за»: будь-яка технологія, як-от атомна енергія, може використовуватися як для освітлення міст, так і для створення зброї, і цей вибір роблять політики та військові, а не сама наука.
Аргументи «проти»: можна вважати, що вчені несуть моральну відповідальність за свої розробки, оскільки вони розуміють потенційну небезпеку винаходу краще за інших, але все одно продовжують роботу над ним.
290. Концепція сталого розвитку — це такий підхід до розвитку суспільства, який задовольняє потреби сучасних людей, але не перешкоджає можливостям майбутніх поколінь задовольняти власні потреби. Обговоріть це визначення. Поясніть, як декарбонізація діяльності людства та використання водневої енергетики сприяє втіленню цієї концепції.
На мою думку, це визначення описує ідею справедливого користування ресурсами планети, щоб не залишити після себе випалену землю.
Декарбонізація сприяє стабілізації клімату, зменшуючи викиди парникових газів, що дає змогу майбутнім поколінням жити у безпечному середовищі без природних катаклізмів. Воднева енергетика допомагає втілити цю концепцію, бо водень є екологічно чистим паливом: під час його використання виділяється лише водяна пара, що дозволяє отримувати енергію без забруднення атмосфери вуглекислим газом.
291. Оберіть будь-який предмет, яким ви часто користуєтеся. Опишіть процеси, які формують його вуглецевий слід. Запропонуйте заходи для зменшення цього сліду.
Я обрав звичайну бавовняну футболку.
Процеси, що формують її вуглецевий слід: вирощування бавовни з використанням добрив і техніки, робота заводів з переробки волокна та пошиття одягу (споживання електроенергії), а також транспортування виробу від виробника до магазину за допомогою вантажівок чи літаків.
Для зменшення цього сліду я пропоную купувати одяг місцевого виробництва, обирати речі з перероблених матеріалів та довше їх носити, замість того щоб часто купувати нові.
292. Оцініть свій вуглецевий слід, який ви залишаєте у щоденному житті. Як би ви могли його зменшити? Знайдіть в інтернеті сайт для орієнтовного розрахунку свого вуглецевого сліду. Порівняйте його з вуглецевим слідом, який визначили для себе ваші однокласники/однокласниці.
На мою думку, мій вуглецевий слід є середнім, оскільки я користуюся громадським транспортом, але споживаю багато електроенергії через комп’ютер і телефон.
Для розрахунку я знайшов сайт Footprint Calculator, де вказано, що найбільшу частку мого сліду складає харчування та використання побутових приладів. Щоб зменшити його, я міг би частіше вимикати світло, сортувати сміття та віддавати перевагу прогулянкам пішки замість поїздок автобусом. Порівнявши результати з однокласниками, я помітив, що у тих, хто частіше їсть м’ясо або живе у великих приватних будинках, вуглецевий слід значно вищий за мій.
293. Намалюйте схему «Колообіг Карбону», у якому не використовуватиметься викопне паливо, а лише біопаливо. Унаслідок згоряння біопалива також виділяється вуглекислий газ. Поясніть, чому за таких обставин використання біопалива є одним зі шляхів декарбонізації.
Схема колообігу:
Рослини (поглинають CO2 з атмосфери під час фотосинтезу) → Виготовлення біопалива (спирт, біодизель) → Спалювання біопалива у двигунах → Викид CO2 в атмосферу → Рослини (знову поглинають цей же CO2).
Використання біопалива є шляхом декарбонізації, тому що це замкнене коло: кількість вуглекислого газу, що виділяється під час згоряння, дорівнює тій кількості, яку рослини нещодавно поглинули з повітря. На відміну від викопного палива, яке додає «новий» Карбон із надр землі, біопаливо просто переміщує Карбон, який вже був у атмосфері, не збільшуючи його загальну кількість.
294. Прочитайте твердження: «Україна сьогодні має перспективи одержання й експортування «жовтого» і «зеленого» водню.» Чи погоджуєтеся ви з ним? Наведіть аргументи «за» і «проти».
Я погоджуюся з цим твердженням, оскільки Україна має необхідні ресурси для розвитку обох напрямків. Аргументом «за» є наявність великої кількості атомних електростанцій для виробництва «жовтого» водню та значний потенціал сонячної і вітрової енергетики для створення «зеленого» водню. Аргументом «проти» є необхідність величезних інвестицій у модернізацію інфраструктури, висока собівартість технологій та складність транспортування водню до європейських споживачів.
295. Прочитайте твердження: «Спалюючи нафту або вугілля, ми вивільняємо енергію Сонця, запасену рослинами в доісторичні часи. А спалюючи біодизель — енергію Сонця, яка надходить сьогодні до Землі». Чи погоджуєтеся ви з ним? Наведіть аргументи «за» і «проти».
На мою думку, це твердження є правильним і логічним з точки зору перетворення енергії. Аргументом «за» є те, що викопне паливо справді утворилося з органіки минулих епох завдяки фотосинтезу, а біодизель виробляють із сучасних рослин, які поглинули сонячну енергію нещодавно. Аргументом «проти» може бути те, що виробництво біодизеля сьогодні все одно супроводжується викидами через використання техніки та добрив, тому це не є виключно «чистою» енергією сьогоднішнього дня в замкненому циклі.
296. Проаналізуйте цю інформацію. Схарактеризуйте відмінності в ефективності різної рослинної сировини та сформулюйте гіпотезу щодо пояснення цієї різниці.
Аналіз таблиці показує, що найбільшу ефективність має зерно та борошно (538 $м^3$ на тонну), а найменшу — побутові відходи та фруктово-овочевий жом (100–108 $м^3$). Я думаю, що різниця зумовлена концентрацією енергетично насичених органічних речовин: зерно містить багато крохмалю та цукрів, які легко переробляються бактеріями на біогаз. Моя гіпотеза полягає в тому, що вихід біогазу прямо залежить від вмісту вуглеводів і білків у сировині, тоді як великий вміст води та баластних речовин (як у жомі чи відходах) суттєво знижує енергетичну віддачу на одиницю маси.
297. За даними таблиці й інформацією з попереднього завдання оцініть кількість електрики, яку виробляє один біореактор і порівняйте з комерційною вартістю електрики, яку може замінити один біореактор.
ВІДОМО:
Потужність біореактора (V) = 250 $м^3$ біогазу на добу
Калорійність 1 $м^3$ біогазу = 1,6 кВт енергії
Комерційна вартість електроенергії (орієнтовно) = 4,32 грн/кВт·год
ОБЧИСЛИТИ:
Кількість виробленої електрики за добу (E)
Комерційну вартість цієї електрики (C)
РОЗВ’ЯЗАННЯ:
Обчислимо добову кількість електроенергії, яку генерує один біореактор:
E = 250 $м^3$ * 1,6 кВт/ $м^3$ = 400 кВт·год.
Обчислимо вартість цієї енергії за комерційним тарифом:
C = 400 кВт·год * 4,32 грн/кВт·год = 1728 грн.
Відповідь: Один біореактор виробляє 400 кВт·год електрики на добу, що за ринковими цінами еквівалентно сумі 1728 грн.
298. Запропонуйте захід, який ви могли б підготувати для поширення у вашій громаді інформації щодо вуглецевого сліду. Підготуйте листівки для такого заходу.
Я пропоную провести шкільний фестиваль-майстерню «Еко-слід моєї родини», де кожен зможе розрахувати свій персональний вуглецевий слід за допомогою онлайн-калькулятора.
Текст для листівки:
«Твій вуглецевий слід — це твоя відповідальність перед майбутнім!
Чи знаєш ти, що кожна поїздка на авто та зайва пластикова пляшка додають ваги до “хмари” парникових газів?
Зменшуй свій слід легко:
- Вимикай прилади з розеток.
- Сортуй сміття — дай ресурсам друге життя.
- Обирай місцеві продукти, щоб не платити за їхнє далеке перевезення.
Роби планету чистішою — почни з себе!»