Людина і енергія -

1. Людина і енергія - загроза для планети!

2. Еволюція світового споживання енергії Атомна енергія Газ Нафта Вугілля Джерело : Schilling & Al. (1977), IEA (2002), Observatoire de l'Energie (1997) • Від початку нашої ери загальне споживання енергії зросло майже в 30 разів, перевищивши 11,1 млрд т у.п. • Сьогодні приблизно 80% світової потреби в первинній енергії забезпечує невідновне викопне паливо (вугілля, нафта, газ). • У ХХ ст. його споживання зросло майже в 26 разів.

3. Еволюція глобальних викидівCO внаслідок спалювання викопного палива Загалом Нафта Нафта Вугілля Газ Виробництво цементу • Різке, більш ніж 4-кратне збільшення викидів СО2 протягом другої половини ХХ століття започаткувало нагрівання поверхні Землі та зміну клімату. • З загальної кількості СО2, що утворюється зараз таким чином, природні процеси здатні поглинути лише близько половини, решта потрапляє до атмосфери.

4. Зміни клімату Причини Наслідок Прогноз Як діяти? Клімат – погодні умови середовища, що характеризуються температурою і кількістю опадів. Зміна клімату залежить від стану атмосфери.

5. Одна з найсерйозніших проблем, з якою стикається сучасна людина, – потепління клімату. За прогнозами вчених на нашій Землі відбудеться глобальне потепління, у результаті чого порушиться життєдіяльність живих організмів і багато видів зникне. Непередбачені кліматичні коливання становлять серйозну небезпеку для здоров’я людини.

6. Передбачають, що до 2100 року температура біля поверхні Землі підвищиться на 1,4 – 5,80С.

7. Очікуваний ріст глобальної температури Фактичний ріст глобальної температури Очікуваний ріст глобальної температури за різними сценаріями Найбільший Середній Найменший

8. Концентрація СО2 і глобальна температура СО2 Глобальна температура Наслідки глобального потепління: • Для клімату – урагани, посухи і лісові пожежі, сильні зливи і повені • Для людини – смертельні хвилі тепла, погана якість повітря, спалахи інфекційних захворювань та хворіб, що передаються з їжею і водою, стихійні лиха • Для дикої природи – руйнування екосистем і вимирання видів, нездатних адаптуватись (під загрозою зникнення до 2050 р. понад 1 млн видів) • Танення льодовиків – підвищення рівня Світового океану

9. Чому змінюється клімат? • Усі ми є свідками численних зимових відлиг, літніх холодів, сильних вітрів і посух, що дедалі частішають. І йдеться не лише про “парниковийефект”. • За недовгий період часу люди значно зменшили водорегулювальні можливості поверхні суходолу. Людина бездумно вирубувала ліси, розорювала степ, висушувала болото, будувала міста і дороги. • Стрибкоподібні зміни в екосистемах не байдужі для природи. Вони розхитують природні процеси регуляції клімату, що склалися в біосфері протягом багатьох мільйонів років розвитку. • Використання рослин, природних ресурсів у житті людини закономірне і необхідне, але це природокористування повинно бути раціональним. • Ми повинні краще знати і розуміти, • що може відбутися з природою і людиною.

10. Менше половини сонячної енергії досягає поверхні Землі. 53% поглинається або відбивається земною атмосферою: 16% поглинається водяною парою і пилом у повітрі, 7% розсіюється молекулами повітря, 3% поглинається хмарами, 23% відбивається хмарами, 4% відбивається від поверхні Землі й океанів. Майже чверть сонячної енергії, що досягає Землі, відбивається хмарами 47 % сонячної енергії поглинається Землею

11. На Землі підтримування певної температури атмосфери забезпечують випромінювання Сонця та парниковий ефект • Без парникового ефекту середня температура на Землі була б –180С. Завдяки йому вона становить +140С • Слід розрізняти природний парниковий ефект і парниковий ефект, що виник у результаті діяльності людини • Узагалі парниковий ефект необхідний для підтримання життя на Землі • Але в результаті діяльності людини, пов’язаної, насамперед, зі спалюванням викопного палива і вирубуванням лісів на планеті, в атмосфері збільшується концентрація так званих «парникових газів» Глобальне потепління …

12. Щотакепарниковийефект? Деякі гази, що містяться в атмосфері, не дають сонячному теплу, відбитому від земної поверхні, вийти в космос. Вони утримують його точнісінько так, як стіни парників. Ось чому це явище називають “парниковим ефектом”. Однак, якщо кількість цих парникових газів збільшиться, на Землі може стати занадто тепло.

13. СН4 N2O СО2 СН4 N2O СО2 СН4 N2O СО2

14. Джерела викидів парникових газів • Вуглекислий газ – спалювання палива. • Метан– видобуток та транспортування вугілля, сільське господарство, розклад відходів. • Закис азоту – хімічна промисловість, спалювання відходів, обробка грунтів. • Фреони– виробництво алюмінію, магнію, застосування для гасіння, охолодження, кондиціювання.

15. Промислові викиди – одна з причин виникнення кислотних дощів і парникового ефекту

16. Сьогодні в Європі на одну людину припадає 7,3 т вуглекислого газу, що викидається в атмосферу, тоді як за оцінками фахівців рівень безпечного викиду в атмосферу вуглекислого газу дорівнює 1,1 т на людину в рік.

17. Такі краєвиди – результат діяльності людини!

18. Мал.1. Баланс тепла в атмосфері (цифрами позначено кількість СО2, млрд. тон):1– природна теплиця – сонячна радіація, що досягає землі, частково відбивається у назад Космос або поглинається атмосферою та хмарами, близько 50% її перетворюється на тепло, більша частина якого поглинається хмарами та парниковими газами, такими, як СО2, метан тощо (до загального балансу тепла додається невелика частина (близько 4%) внутрішнього тепла Землі); 2 – кругообіг вуглецю (кількість СО2в атмосфері регулюється процесами, що відбуваються в повітрі, океанах, гірських породах і біосфері, частина вуглецю осідає у вугіллі, нафті, вапняках тощо); 3 – вплив антропогенного фактору(людина порушує кругообіг вуглецю й тепла, спалюючи мінеральне паливо, зводячи ліси, забруднюючи океани, збагачуючи атмосферу парниковими газами та аерозолями).

19. Мал. 3. Зміна середньорічної температури приповерхневого повітря на Землі за даними моделі ІВМ РАН. Чорна лінія – моделювання клімату в XIX – XX сторіччях, червона лінія – прогноз на XXI – XXII століття згідно сценарію А1 зміни вмісту парникових газів і аерозолів.

20. Мал.2. Географічний розподіл зміни температури в 2151...2200 рр. в порівнянні з 1951...2000рр..  за даними моделі.

21. Які наслідки?

22. Земля – дім людини, її захист, її життя, її радість і її біль. Прагнучи створити сприятливе для себесередовище, людина своєю діяльністю змінює природу, часто завдаючи їй шкоди.

23. Сучасна наука і техніка дали людині таку силу, яка має велику глобальну могутність. Вплив людини викликав необоротні екологічні явища планетарного масштабу.

24. Глобальні зміни клімату – наслідок порушення екологічної рівноваги в природі. У результаті діяльності людини на планеті над живою природою нависла реальна загроза її повного знищення.

25. Вони можуть зникнути!

26. Шляхи вирішення проблеми Як повернути рівновагу, що похитнулась? • навітьневеличкізміни у наших повсякденнихзвичкахможутьбагаточогозмінити у цьомусвіті • все населення треба інформувати про ризик, можливі наслідки і шляхи вирішення цієї проблеми • зменшити кількість шкідливих газів – продуктів згоряння палива, що надходять в атмосферу і підсилюють парниковий ефект • використовувати екологічно чисті джерела енергії, щоб не забруднювати довкілля • навчитися розумно використовувати енергію • Слід пам’ятати, що лиху легше запобігти, ніж долати його наслідки

27. 10 відкриттів, які врятують світ від глобального потепління • Теплиця – хмарочос • У найближчі 40 років населення Землі збільшиться до 9,2 млрд. чоловік, і буде необхідно подвоїти виробництво продуктів харчування. 37% поверхні Землі вже відведені під сільське господарство, і в цій ситуації рішенням може стати екологічний хмарочос для парникових культур, який функціонуватиме 365 днів на рік. Його прототип, створений професором Колумбійського університету Діксоном Деспомьєром, вже встановлений в Музей наук і промисловості Чикаго. • Екологічно чисті корови • Щороку корови та інша худоба викидають у повітря 80 млн. тонн метану – парникового газу, який небезпечніший вуглекислоти. Рішенням британських учених став часник, який при додаванні його в корм худобі впливає на бактерії, що проводять метан, і сприяє поліпшенню травлення. Та, на жаль, при цьому м’ясо може набути смаку, який не сподобається споживачам. • Гігантські щітки • Професор Клаус Лакнер, фізик з Колумбійського університету, спроектував макси-щітку, заввишки майже 100 метрів, здатну поглинати стільки вуглекислого газу, скільки викидають в атмосферу 15 тисяч автомобілів. Ліс таких пристроїв розміром з Арізону міг би анулювати отруйні викиди всього людства. Залишається тільки вирішити, що робити із зібраним газом. • Контрольовані урагани • На думку фізика ДанієляРозенфельда, ввівши пил в основу урагану, можна поліпшити картину, яка отримується з супутників, що дасть змогу легше контролювати просування і потужність торнадо. • 5. Кораблі – фабрики хмар • Флотилії дистанційно керованих кораблів можуть відбивати сонячні промені, створюючи хмари пари за допомогою океанської води. За словами американського фізика Джона Латхема і його шотландського колеги Стівена Сальтера, тисяча подібних суден може перешкодити підвищенню температури, причиною якого є збільшення в два рази кількості двоокису вуглецю в атмосфері. Проте ще належить зрозуміти, які наслідки для клімату може спричинити подібний метод.

28. 6. Генетично змінені дерева Американські учені опублікували дослідження, метою якого було генетично змінити дерева з тим, щоб вони швидше росли і виробляли менше лігніну – хімічної сполуки, яка утруднює їхнє перетворення на біологічне паливо. Таким чином, їхнє коріння поглинатиме більше вуглекислоти, а частина дерев, що залишилася, може бути використана як біологічне паливо. 7. Родючі океани При внесенні до морської води таких елементів, як сечовина або залізо, збільшується кількість планктону, який в змозі поглинати великі об’єми двоокису вуглецю. Коли флора вмирає, вона відносить з собою на дно океанів вуглець. Небезпека в тому, що це підвищуватиме кислотність води. 8. Штучні виверження Розпилювати в атмосфері сірку за допомогою ракет, літаків і навіть штучних вулканів, щоб блокувати сонячні промені, як це відбулося в 1991 році при виверженні вулкана Пінатубо на Філіппінах. Концепція, запропонована лауреатом Нобелівської премії Полом Крутценом, може сприяти тому, що протягом 10 років температура Землі знизиться до рівня 90-х років. Але якщо щось піде не так, буде потрібно багато років, щоб відновити рівновагу в атмосфері. 9. Космічні дзеркала Сонячний щит площею 1,5 млн. квадратних метрів, створений з 16 трлн. Дзеркал і запущений на орбіту за допомогою гармати, вартістю 5 трлн. Доларів. За допомогою цієї ідеї астроном з Університету Арізони Роджер Енджел має намір охолодити планету. 10. Статус – кво Геніальні проекти, описані вище, можуть викликати небезпечні наслідки в тому випадку, якщо щось піде не так. Але рецидиви будуть менш руйнівні, ніж наслідки повної бездіяльності. Викидати щороку в атмосферу 8, 4 млрд. тонн вуглекислоти і збільшувати загальний об’єм цієї сполуки до рекордних рівнів рівносильне проведенню найнебезпечнішого експерименту, який коли – небудь здійснювався людиною.

29. Вирішувати нам - відповідати нам ! Маємо надію, що наші спільні зусилля дадуть позитивні результати, і ми будемо жити в чистому довкіллі, в суспільстві здорових людей, де кожний розумітиме цінність життя та відповідально ставитиметься до свого здоров’я, дбатиме про природу, і сповідуватиме здоровий спосіб життя…

30. «… Подальший розвиток людства залежить від його моральних засад, а не від рівня технічних досягнень.»… А.Ейнштейн

31. Земля змінюється – треба навчитись нам думати або плавати !!!

32. Дякую за увагу! Микола Занкович вчитель фізики та інформатики Долинської гімназії №1 Дні енергії Долина -2011-