Odniesienie do podstawy programowej: fizyka III etap edukacyjny 2.1, 2.2, 2.3, 2.5; przyroda IV etap edukacyjny 23.4 zwiń
Odniesienie do podstawy programowej:fizyka III etap edukacyjny 2.1, 2.2, 2.3, 2.5; przyroda IV etap edukacyjny więcej
MaĹe hydroelektrownie
Wielkie tamy tworzone w Chinach, Indiach, Egipcie czy Brazylii to inwestycje kontrowersyjne. PowstajÄ
, by zasilaÄ duĹźe hydroelektrownie, ale by je zbudowaÄ, przesiedla siÄ nawet setki tysiÄcy ludzi. Poza tym sÄ
znacznÄ
ingerencjÄ
w naturalne ekosystemy â np. zalanie terenĂłw z torfowiskami czy bujnÄ
roĹlinnoĹciÄ
, ktĂłra pod wodÄ
ulega rozkĹadowi, uwalnia do atmosfery znaczne iloĹci dwutlenku wÄgla oraz przyczynia siÄ do wzrostu emisji metanu. Rozlewiska zmieniajÄ
warunki Ĺźycia fauny i flory, rozwijajÄ
siÄ w nich algi. Tamy zatrzymujÄ
osady uĹźyĹşniajÄ
ce glebÄ w niĹźszym biegu rzeki, a jej poziom wody z reguĹy siÄ obniĹźa, utrudniajÄ
c irygacjÄ pĂłl.
MaĹe hydroelektrownie nie niosÄ
ze sobÄ
tak negatywnych konsekwencji dla Ĺrodowiska â nie wymagajÄ
tworzenia tam lub stacji magazynowania energii, za to pozwalajÄ
dostarczyÄ prÄ
d do miejscowoĹci, w ktĂłrych uĹźywano dotÄ
d tylko lamp naftowych.
Niewielkie elektrownie wodne generujÄ
do 500 kilowatĂłw mocy, zamieniajÄ
c energiÄ spĹywajÄ
cej rzeki w energiÄ elektrycznÄ
. ZapewniajÄ
odciÄtym od sieci energetycznej ubogim wiejskim spoĹecznoĹciom tanie, Ĺatwe w utrzymaniu i dĹugoterminowe ĹşrĂłdĹo energii. Dzieci mogÄ
uczyÄ siÄ po zmroku, Ĺatwiej o organizacjÄ pracy sĹuĹźby zdrowia, rozwija siÄ lokalny biznes. Tego typu systemy powstajÄ
m.in. w Peru, Zimbabwe, Kenii. NaleĹźÄ
do spoĹecznoĹci, ktĂłre z nich korzystajÄ
i dbajÄ
o nie â dziÄki temu dosĹownie i w przenoĹni moc jest w rÄkach ludzi.
Cele w jÄzyku ucznia
â zapoznam siÄ z moĹźliwoĹciami wykorzystania siĹy rzek do produkcji elektrycznoĹci w hydroelektrowniach,
â poznam zalety i wady duĹźych i maĹych hydroelektrowni,
â wyjaĹniÄ, w jaki sposĂłb dostÄp do elektrycznoĹci zwiÄksza moĹźliwoĹci rozwoju maĹych spoĹecznoĹci.
Kryteria sukcesu
â wyjaĹniÄ, w jaki sposĂłb moĹźna uzyskaÄ energiÄ, wykorzystujÄ
c wodÄ pĹynÄ
cÄ
w rzece,
â obliczÄ zuĹźycie energii elektrycznej w gospodarstwie domowym,
â wyliczÄ, ile energii moĹźna uzyskaÄ w prostych hydroelektrowniach,
â wyjaĹniÄ zwiÄ
zek pomiÄdzy róşnymi rodzajami energii, korzystajÄ
c z zasady zachowania energii.
Podstawowe pojÄcia
energia potencjalna, zasada zachowania energii, hydroelektrownia
Pytanie kluczowe
Jak wykorzystaÄ energiÄ potencjalnÄ
spadkĂłw wody do produkcji elektrycznoĹci?
Ĺrodki dydaktyczne
film obrazujÄ
cy dziaĹanie hydroelektrowni, karty pracy
Schemat zajÄÄ
ModuĹ 1. Wykorzystanie energii potencjalnej w duĹźych hydroelektrowniach
Czas trwania: 10 minut
Metoda:
â Przypomnienie wiadomoĹci dotyczÄ
cych energii potencjalnej i zasady zachowania energii.
â Przedstawienie oddziaĹywania duĹźych hydroelektrowni, np. w Chinach, Egipcie, Polsce (we WĹocĹawku) na Ĺrodowisko, m.in. ich wpĹyw na zmianÄ warunkĂłw Ĺrodowiskowych dla flory i fauny danego rejonu, przesiedlenia ludzi w zwiÄ
zku z budowÄ
zbiornikĂłw wodnych i tam, ale jednoczeĹnie niska emisja dwutlenku wÄgla do atmosfery na skutek produkcji energii (zaĹÄ
cznik nr 1).
ModuĹ 2. MaĹe hydroelektrownie
Czas trwania: 20 minut
Metody:
â Projekcja filmu pokazujÄ
cego dziaĹanie maĹej hydroelektrowni w Peru: http://vimeo.com/74635219.
â WypeĹnienie kart pracy odnoszÄ
cych siÄ do filmu (zaĹÄ
cznik nr 2).
â Praca w 2-4 osobowych grupach. Zadaniem uczniĂłw i uczennic jest obliczenie energii moĹźliwej do wygenerowania przez maĹÄ
hydroelektrowniÄ przy pomocy wzoru E = mgh, odwoĹujÄ
c siÄ do zasady zachowania energii (zmiany energii potencjalnej na elektrycznÄ
). NastÄpnie obliczenie, ile ĹźarĂłwek moĹźe zostaÄ zasilonych dziÄki takiej hydroelektrowni.
â W podsumowaniu omĂłwienie na podstawie kart pracy korzyĹci i ograniczeĹ wynikajÄ
cych z budowy maĹych hydroelektrowni z uwzglÄdnieniem zmian, jakie zachodzÄ
w spoĹecznoĹciach wraz z uzyskaniem staĹego dostÄpu do energii.
ModuĹ 3. Energetyczne potrzeby i energetyczne âzachciankiâ
Czas trwania: 12 minut
Metody: O
â Praca w 2-4 osobowych grupach z wykorzystaniem danych zawartych w karcie pracy (zaĹÄ
cznik nr 3). ZnajdujÄ
siÄ tam rĂłwnieĹź informacje dotyczÄ
ce mocy urzÄ
dzeĹ, ale moĹźna je pominÄ
Ä i oprzeÄ lekcjÄ na pojÄciu energii. Zadaniem uczniĂłw i uczennic jest obliczenie energii zuĹźywanej przez urzÄ
dzenia, ktĂłre uznajÄ
za niezbÄdne w domu, a takĹźe takie, z ktĂłrych korzystajÄ
, ale mogliby siÄ bez nich obejĹÄ. (6 minut).
â Po upĹywie czasu kaĹźda grupa krĂłtko przedstawia iloĹÄ energii potrzebnej do zasilenia niezbÄdnych urzÄ
dzeĹ oraz zapotrzebowanie na energiÄ zasilajÄ
cÄ
wszystkie sprzÄty, z ktĂłrych korzystamy w domu.
â W podsumowaniu: Odniesienie do wydajnoĹci maĹej hydroelektrowni i dyskusja wokóŠodpowiedzi na pytania:
- Ile naszych gospodarstw domowych byĹaby w stanie zasiliÄ maĹa hydroelektrownia (np. o mocy 80 kW, jak ta przedstawiona w filmie)?
- Z czego biorÄ
siÄ róşnice w wynikach poszczegĂłlnych grup?
- KtĂłre ze sprzÄtĂłw wszyscy uznaliĹcie za niezbÄdne? KtĂłre sprzÄty nie zostaĹy jednogĹoĹnie okreĹlone jako najbardziej potrzebne?
- Dlaczego mimo wszystko z nich korzystamy?
- W jaki sposĂłb moĹźemy zwiÄkszyÄ liczbÄ gospodarstw domowych, ktĂłre bÄdzie w stanie obsĹuĹźyÄ maĹa hydroelektrownia?
Ewaluacja zajÄÄ
Czas trwania â 3 minuty
1. Uczniowie i uczennice koĹczÄ
poniĹźsze zdania i zapisujÄ
je w zeszytach:
â Na dzisiejszej lekcji dowiedziaĹem/-am siÄâŚ
â Na dzisiejszej lekcji najtrudniejsze dla mnie byĹoâŚ
â Po dzisiejszej lekcji zrozumiaĹem/-amâŚ
â Pytanie, ktĂłre w trakcie zajÄÄ przyszĹo mi do gĹowy, toâŚ
2. ChÄtni prezentujÄ
swoje zdania na forum klasy.
Praca domowa
JakÄ
moc musi mieÄ hydroelektrownia, aby zaspokoiÄ potrzeby twojej rodziny? Wykorzystaj dane zawarte m.in. w tabeli ZaĹÄ
cznika nr 3.
Propozycja dziaĹania uczniowskiego rozwijajÄ
cego wÄ
tki poruszone na zajÄciach
Zbadaj, jakie sÄ
moĹźliwoĹci zainstalowania minihydroelektrowni w twojej najbliĹźszej okolicy.
Jakie skutki Ĺrodowiskowe moĹźe wywoĹaÄ budowa takiej elektrowni? Jaki wpĹyw na budĹźet gminy mogĹaby mieÄ taka inwestycja? Komu moglibyĹcie opowiedzieÄ o wnioskach ze swojego badania, by miaĹy szanse zostaÄ wykorzystane w praktyce?
Kontynuacja na innych przedmiotach
⢠chemia (IV poziom edukacyjny) â Paliwa obecnie i w przyszĹoĹci.
ĹšrĂłdĹa
- informacje o maĹych hydroelektrowniach http://practicalaction.org/micro-hydro-power-3 oraz http://practicalaction.org/small-scale-hydro-power-2
- Prezentacja multimedialna o tym jak dziaĹa hydroelektrownia http://www.ceo.org.pl/pl/energia/news/w-jaki-sposob-pozyskuje-sie-energie-z-wody
- Ĺrodowiskowe skutki budowy duĹźych hydroelektrowni: http://www.drugistopiennawisle.pl/energetyka-wodna-a-srodowisko/,http://pl.wikipedia.org/wiki/Zapora_Trzech_PrzeĹomĂłwhttp://levis.sggw.waw.pl/~ozw1/zgw/msos/05_06/Chiny/zaporatrzechprzelomow.html orazhttp://pl.wikipedia.org/wiki/Wysoka_Tama