Alternatywne źródła energii - Zintegrowana Platforma Edukacyjna

Od $2009 r .$ Polskę obowiązuje Dyrektywa OZE $2009 / 28 / WE$ . Zgodnie z nią, państwa Unii Europejskiej powinny ograniczyć emisję gazów cieplarnianych oraz zwiększyć udział odnawialnych źródeł energii – takich, których zasoby odnawiają się w krótkim czasie. Do $2020 r.$ wkład OZE (odnawialnych źródeł energii), w ogólnym bilansie energetycznym Polski, miał wynosić $15 %$ , czego nie udało się zrealizować. W $2018 r.$ UE przyjęła tzw. dyrektywę Red $II$ , zastępującą tę z $2009 r .$ , w której przedstawione zostały nowe przepisy dotyczące odnawialnych źródeł energii. Zostały przedstawione m.in. nowe cele związane ze zwiększeniem udziału OZE w łącznej produkcji energii, które mają zostać wprowadzone do $2030 r.$ , ale także wymagania dotyczące wprowadzenia ułatwień w rozwoju odnawialnych źródeł energii oraz konsekwencje dla krajów, którym nie udało się osiągnąć wcześniejszego celu.

Aby zrozumieć poruszane w tym materiale zagadnienia, przypomnij sobie:

że zasoby paliw kopalnych są ograniczone;
że rosną ceny tradycyjnych paliw;
że korzystanie z konwencjonalnych źródeł energii powoduje znaczne zanieczyszczenie środowiska naturalnego.

Nauczysz się

opisywać inne metody pozyskiwania energii niż konwencjonalne;
wymieniać zalety i wady alternatywnych źródeł energii;
jaki jest wpływ różnych sposobów pozyskiwania energii na stan środowiska przyrodniczego.

ileYioWDoL_d5e189

1. Dlaczego poszukuje się nowych źródeł energii?

Współczesny świat potrzebuje coraz większych ilości energii. Wzrost liczby ludności, duże tempo rozwoju gospodarczego oraz postęp w zakresie tworzenia i wykorzystania nowych technologii powodują, że zapotrzebowanie na energię elektryczną cały czas rośnie. Obecne źródła wpływają na znaczne zanieczyszczenie środowiska, przyczyniają się do zmiany klimatu, a ich zasoby są ograniczone i znajdują się tylko w niektórych rejonach świata. Poza tym limitowana podaż i duży popyt na paliwa kopalne sprawiają, że ich ceny są coraz wyższe. Dlatego zwiększenie ilości energii, produkowanej ze źródeł odnawialnych, jest dzisiaj koniecznością.

ileYioWDoL_d5e238

2. Energia wody

Od stuleci energię wodną wykorzystywano do nawadniania pól, napędzania turbin lub kół wodnych w młynach, kuźniach i zakładach przemysłowych. Po raz pierwszy zastosowano wodę do produkcji energii elektrycznej w $XIX w .$ Dzisiejsza hydroenergetykahydroenergetykahydroenergetyka bazuje na potencjale rzek oraz otwartych zbiornikach wodnych, na których buduje się elektrownie przepływowe i zaporowe, lub wykorzystuje potencjał mórz i oceanów – energię fal, pływów i prądów morskich. Elektrownie wodne, bez względu na rodzaj czy zasadę działania, zamieniają energię potencjalną wody na energię kinetyczną, a ta w prądnicach jest przekształcana w energię elektryczną.

RtmkHplIRxxN0

Film pt. Rodzaje elektrowni wodnych ze względu na sposób dostarczania wody do turbiny
Źródło: Dariusz Adryan, Grażyna Makles, Kevin MacLeod (http://incompetech.com), Tomorrow Sp. z o.o., Krzysztof Jaworski, licencja: CC BY-SA 3.0.

Polecenie 1

R7mMG17xpjg1y

Dopasuj rodzaj elektrowni wodnej do opisu: Przepływowa Możliwe odpowiedzi: 1. turbina produkuje energię elektryczną na skutek wpływającej i wypływającej wody, 2. zawierają zbiornik, który gromadzi wodę dzięki zaporze, 3. energia elektryczna powstaje z różnicy temperatur pomiędzy warstwami powierzchniowymi (ciepłymi), a głębinowymi (zimnymi), 4. wykorzystuje nurt rzeki, 5. energia powstaje z siły fal lub prądów oceanicznych, 6. mają dwa zbiorniki: górny (np. jezioro) i dolny (np. spiętrzone doliny rzek) Zbiornikowa Możliwe odpowiedzi: 1. turbina produkuje energię elektryczną na skutek wpływającej i wypływającej wody, 2. zawierają zbiornik, który gromadzi wodę dzięki zaporze, 3. energia elektryczna powstaje z różnicy temperatur pomiędzy warstwami powierzchniowymi (ciepłymi), a głębinowymi (zimnymi), 4. wykorzystuje nurt rzeki, 5. energia powstaje z siły fal lub prądów oceanicznych, 6. mają dwa zbiorniki: górny (np. jezioro) i dolny (np. spiętrzone doliny rzek) Szczytowo-pompowa Możliwe odpowiedzi: 1. turbina produkuje energię elektryczną na skutek wpływającej i wypływającej wody, 2. zawierają zbiornik, który gromadzi wodę dzięki zaporze, 3. energia elektryczna powstaje z różnicy temperatur pomiędzy warstwami powierzchniowymi (ciepłymi), a głębinowymi (zimnymi), 4. wykorzystuje nurt rzeki, 5. energia powstaje z siły fal lub prądów oceanicznych, 6. mają dwa zbiorniki: górny (np. jezioro) i dolny (np. spiętrzone doliny rzek) Pływowa Możliwe odpowiedzi: 1. turbina produkuje energię elektryczną na skutek wpływającej i wypływającej wody, 2. zawierają zbiornik, który gromadzi wodę dzięki zaporze, 3. energia elektryczna powstaje z różnicy temperatur pomiędzy warstwami powierzchniowymi (ciepłymi), a głębinowymi (zimnymi), 4. wykorzystuje nurt rzeki, 5. energia powstaje z siły fal lub prądów oceanicznych, 6. mają dwa zbiorniki: górny (np. jezioro) i dolny (np. spiętrzone doliny rzek) Falowo-wodna Możliwe odpowiedzi: 1. turbina produkuje energię elektryczną na skutek wpływającej i wypływającej wody, 2. zawierają zbiornik, który gromadzi wodę dzięki zaporze, 3. energia elektryczna powstaje z różnicy temperatur pomiędzy warstwami powierzchniowymi (ciepłymi), a głębinowymi (zimnymi), 4. wykorzystuje nurt rzeki, 5. energia powstaje z siły fal lub prądów oceanicznych, 6. mają dwa zbiorniki: górny (np. jezioro) i dolny (np. spiętrzone doliny rzek) Maretermiczna Możliwe odpowiedzi: 1. turbina produkuje energię elektryczną na skutek wpływającej i wypływającej wody, 2. zawierają zbiornik, który gromadzi wodę dzięki zaporze, 3. energia elektryczna powstaje z różnicy temperatur pomiędzy warstwami powierzchniowymi (ciepłymi), a głębinowymi (zimnymi), 4. wykorzystuje nurt rzeki, 5. energia powstaje z siły fal lub prądów oceanicznych, 6. mają dwa zbiorniki: górny (np. jezioro) i dolny (np. spiętrzone doliny rzek)

Ciekawostka

Największą na świecie elektrownię wodną wybudowano w Chinach na rzece Jangcy. To Zapora Trzech Przełomów. W związku z tą inwestycją, przesiedlono prawie $1,3$ milionów osób, a zatopieniu uległ obszar $17$ dużych miast, $140$ miasteczek oraz ponad $3000$ wsi. Jest to też najdroższy pojedynczy projekt, jaki został zbudowany przez człowieka. Imponujące są parametry samej tamy, której długość wynosi $2335 m$ , średnia szerokość to $1,2$ km (czyli dwukrotnie więcej niż szerokość samej rzeki), a z kolei wysokość osiąga $185 m$ . Zbudowano ją na terenie czynnym sejsmicznie. Jej konstrukcja jest odporna na wstrząsy, ale tylko do siedmiu stopni w skali Richtera.

R1HNMSQViwamU

Zdjęcie panoramiczne przedstawiające Zaporę Trzech Przełomów na rzece Jangcy w Chinach. Na zdjęciu po lewej stronie znajduje się długa, wysoka, szara, betonowo—metalowa konstrukcja z czerwonymi elementami, na którą składa się zapora, śluza wodna (służąca do transportu statków) oraz pochylnia. Po prawej stronie zapory znajduje się zbiornik wodny. Woda w zbiorniku ma barwę niebieskozieloną. Brzegi zbiornika wysypane są kamieniami i piaskiem w kolorze białym, szarym i beżowym. W tle za zaporą, na horyzoncie widoczny jest zarys gór. Niebo nad zaporą jest błękitne i nieco zachmurzone. — Zapora Trzech Przełomów na rzece Jangcy w Chinach
Źródło: Nowozin, dostępny w internecie: commons.wikimedia.org, licencja: CC BY-SA 3.0.

Polecenie 2

R1DDOLsEyLzOm

Wskazówka

Stosując zapis w postaci potęgi liczby dziesięć, $1$ bilion przedstawia się jako $10^{12}$ , a $1 m^{3}$ – jako $10^{3} {dm}^{3}$ .

W produkcji energii elektrycznej, w elektrowniach wodnych przodują Chiny ( $861$ TWh). W Europie energetyka wodna osiągnęła znaczącą pozycję w stosunku do innych alternatywnych źródeł energii. Liderem i niedoścignionym wzorcem w tej dziedzinie jest Norwegia ( $144$ TWh), która uzyskuje z energii spadku wody $98 %$ energii elektrycznej.

Polecenie 3

RsmqMQO5qABPS

ileYioWDoL_d5e301

3. Energia z wiatru

Energia wiatrowa jest tym sektorem przemysłu energetycznego, który rozwija się najszybciej. Wiatr, czyli poziomy lub prawie poziomy ruch powietrza względem powierzchni ziemi, powstaje wskutek różnicy ciśnień i temperatur. Do produkcji energii elektrycznej na bazie wiatru służą turbiny wiatrowe, obecnie często skupione w tzw. farmy wiatrowefarma wiatrowafarmy wiatrowe. O ilości energii, wytworzonej przez takie elektrownie, decyduje nie tylko siła wiatru, ale także częstość występowania tego zjawiska na danym terenie.

W Polsce są korzystne warunki do budowy elektrowni wiatrowych, głównie na obszarach nadmorskich i w przełęczach górskich. Od $2021 r .$ trwają prace nad tworzeniem farm wiatrowych na Morzu Bałtyckim. Największa farma wiatrowa na Morzu Bałtyckim - Kriegers Flak znajduje się u wybrzeży Danii. Uruchomienie elektrowni wiatrowej u wybrzeży Polski planuje się już na $2026 r .$ W Europie liderem w wykorzystywaniu tej energii pozostają Niemcy i Hiszpania.

Polecenie 4

R1LVUE3Xkvl87

ileYioWDoL_d5e341

4. Energia Słońca

Słońce to największe i najważniejsze źródło energii dla Ziemi. Wykorzystywane jest prawie od zawsze przez człowieka. Obecnie przydaje się do zasilania kalkulatorów, zegarków, kamer monitoringu, znaków drogowych. Energię słoneczną można przetwarzać na ciepło w kolektorach słonecznych (konwersja fototermicznakonwersja fototermicznakonwersja fototermiczna) oraz stosować do produkcji prądu elektrycznego za pomocą ogniw fotowoltaicznych, konstruowanych na bazie krzemu (konwersja fotowoltaiczna). Trzecim rozwiązaniem jest przemiana energii promieniowania słonecznego w energię chemiczną (konwersja fotochemiczna). Proces ten zachodzi w roślinach zielonych i nazywany jest fotosyntezą:

6 {CO}_{2} + 6 H_{2} O \overset{światło}{\to} C_{6} H_{12} O_{6} + 6 O_{2}

Energia słoneczna może być wykorzystywana na małą skalę w domach prywatnych czy instytucjach publicznych. Na dachach budynków montuje się wówczas baterie ogniw słonecznych. Z kolei na dużą skalę energię słoneczną używa się w elektrowniach słonecznych. Największą na rok $2022$ elektrownię fotowoltaiczną wybudowano w Indiach.

Polecenie 5

Rjd2QfphS2aX1

Polecenie 6

Rx2AeExhKrXOR

ileYioWDoL_d5e407

5. Energia z wnętrza Ziemi

Energia geotermalna to termin określający energię cieplną wnętrza Ziemi. Ciepło Ziemi pochodzi z trzech źródeł: magmy w jądrze Ziemi, rozpadu pierwiastków promieniotwórczych w skorupie ziemskiej oraz z promieniowania słonecznego. Wybuchy istniejących wulkanów, wypływy przegrzanej pary (fumarole) czy gorącej wody (gejzery) przypominają, jak ogromny potencjał energii drzemie we wnętrzu Ziemi. Już grecki lekarz, Hipokrates, stosował energię geotermalną do leczenia swoich pacjentów.

Wody o temperaturze $40 - 90 ° C$ znajdują zastosowanie w produkcji ciepła użytkowego, w balneologii, rolnictwie i ogrodnictwie (do upraw szklarniowych), hodowli ryb, a także w przemyśle (np. pasteryzacja mleka czy suszenie drewna). Natomiast wody o temperaturze co najmniej $150 ° C$ (przy podwyższonym ciśnieniu) mogą być wykorzystywane do produkcji energii elektrycznej. Temperatura złóż geotermalnych w Polsce wynosi $45 ° C -75 °C$ , dlatego nie mogą być one wykorzystane do produkcji energii elektrycznej. Energia geotermalna jest najważniejszym źródłem energii głównie na Islandii i Filipinach. Ten rodzaj energii wykorzystuje się również m.in. w Nowej Zelandii, w Indonezji, we Włoszech, w Meksyku, w Japonii oraz w Stanach Zjednoczonych.

Polecenie 7

R17QclQ69RvUd

Ciekawostka

W Islandii energia geotermalna jest wykorzystywana do ogrzewania $90 %$ budynków. Bogata w mikroelementy woda geotermalna, pozyskiwania z położonej na Półwyspie Reykjanes Błękitnej Laguny, to skuteczne lekarstwo na wiele schorzeń skórnych, m.in. łuszczycę. Ponadto większość wód termalnych charakteryzuje się podwyższoną zawartością minerałów. Oprócz właściwości leczniczych, wykazują również pozytywny wpływ na samopoczucie i ułatwiają odprężenie.

REXN1t5mOjvP7

Zdjęcie przedstawia Błękitną Lagunę na Islandii. Nad powierzchnią wody unosi się gęsta para, na pierwszym planie widoczni są kąpiący się w wodzie ludzie. W tle za nimi znajduje się górzyste wybrzeże. Niebo na zdjęciu jest pochmurne, w szaroniebieskim kolorze. — Błękitna Laguna (półwysep Reykjanes, południowo‑zachodniej Islandia) – basen termalny.
Źródło: Veronicatxoxo, dostępny w internecie: pixabay.com, domena publiczna.

ileYioWDoL_d5e450

6. Energia jądrowa

Energia jądrowa to energia pozyskiwana z rozszczepienia jąder atomowych pierwiastków ciężkich, np.: ${}_{92}^{235}U$ , ${}_{92}^{238}U$ , ${}_{94}^{239}{Pu}$ , ${}_{94}^{239}{Th}$ , ${}_{92}^{235}U$ . W reaktorach jądrowych, w wyniku zderzenia neutronu z jądrem ${}_{92}^{235}U$ , zachodzi proces rozszczepienia, który opisuje równanie:

{}_{92}^{235}U + {}_{0}^{1}n \to {}_{36}^{92}{Kr} + {}_{56}^{141}{Ba} + 3 {}_{0}^{1}n + γ

Powstające neutrony powodują rozpad kolejnych jąder uranu ${}_{92}^{235}U$ , wywołując reakcję łańcuchowąreakcja łańcuchowareakcję łańcuchową, której towarzyszy emisja ok. $80 000 MJ$ energii z $1 g$ uranu (dla porównania ciepło spalania dla $1000 g$ węgla kamiennego to $30 MJ$ ). W roku $2021$ , na świecie pracowało $415$ reaktorów jądrowych. Sam zaś udział energetyki jądrowej w globalnym wytwarzaniu energii elektrycznej, oszacowano w $2020$ roku na $10,1 %$ .

Polecenie 8

Równania odpowiednich przemian (reakcji) promieniotwórczych można przedstawiać w formie zapisu pełnego:

X + a → Y + b

lub uproszczonego:

X (a, b) Y

gdzie:

X – symbol jądra „bombardowanego” (ulegającego przemianie promieniotwórczej),

a – symbol cząstki bombardującej (np. neutronu),

Y – symbol jądra (lub symbole jąder) powstałych w wyniku przemiany promieniotwórczej,

b – symbol cząstki (lub symbole cząstek) emitowanej w czasie przemiany.

Dla przykładu, uproszczona forma równania przemiany:

{}_{94}^{239}{Pu} + {}_{0}^{1}n \to {}_{56}^{144}{Ba} + {}_{38}^{94}{Sr} + 2 {}_{0}^{1}n

ma postać:

{}^{239}{Pu} (n, 2 n) {}^{144}{Ba}, {}^{94}{Sr}

Korzystając z informacji wprowadzającej, uzupełnij uproszczony (skrócony) zapis reakcji rozszczepienia jądra ${}_{92}^{235}U$ , która została zapisana powyżej polecenia.

Ru1M6ifSB4lOH

Poprawna odpowiedź to:

{}^{235}U (n, 3 n) {}^{141}{Ba}, {}^{92}{Kr}

lub:

{}^{235}U (n, 3 n) {}^{92}{Kr}, {}^{141}{Ba}

RuRZyPAglT1J0

Film pt. Energia jądrowa
Źródło: Tomorrow Sp.z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Polecenie 9

RvBMDahZ9HBOF

Energetyka jądrowa prawdopodobnie będzie w przyszłości głównym źródłem energii na świecie. Awaria reaktorów w Czarnobylu ( $1986 r .$ ) i w Fukushimie ( $2011 r .$ ) na nowo wzbudziły obawy i sprowokowały dyskusje nad bezpieczeństwem tego źródła energii. Jednak niezaprzeczalnie jest to dzisiaj najmniej awaryjne źródło energii, najlepszy sprzymierzeniec w walce o czyste środowisko i najtańszy sposób na produkcję prądu elektrycznego.

Polecenie 10

R1AbiFQuqsvd9

Ciekawostka

Amerykańska firma Laser Power System pracuje nad samochodem turbinowym, który nie emitowałby żadnych spalin. Konstruktorzy przewidują, że silnik tego pojazdu, o mocy $250$ kilowatów, będzie ważył ok. $227 kg$ , ale jego niewielkie rozmiary pozwolą zmieścić go pod maską samochodu. Paliwem ma być tor, mający możliwość wytworzenia wiązki laserowej podgrzewającej wodę, a ta, po przekształceniu w parę wodną, ma napędzać małe turbiny. Energia, jaką można uzyskać z $1$ grama tego pierwiastka, odpowiadałaby zużyciu ponad $28 000$ litrów benzyny, co pozwala na przejechanie ok. $350 000$ km (zakładając, że średnie spalanie utrzymuje się na poziomie $7 - 8 l / 100 km$ ).

RrHP58M80esD9

Grafika przedstawia wizualizację samochodu turbinowego na białym tle. Samochód jest srebrny z dużymi, czarnymi kołami i granatową szybą, która ciągnie się od maski aż do końca samochodu. — Wizualizacja samochodu turbinowego
Źródło: Tomorrow sp.z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

ileYioWDoL_d5e525

7. Energia biomasy

Biomasę stanowi materia pochodzenia roślinnego i zwierzęcego – głównie odpady z produkcji rolnej, pozostałości leśnictwa, osady ściekowe, odpady przemysłowe oraz komunalne. Biomasa jest najstarszym i najszerzej wykorzystywanym odnawialnym źródłem energii. Można ją bezpośrednio spalić lub przetworzyć na biopaliwa.

Wyróżnia się trzy postacie biopaliw: stałe (np. drewno kawałkowe, słoma, siano, trawy i inne rośliny energetyczne, zrębki drzewne, brykiety i pellety), ciekłe (np. bioetanol, biodiesel) i gazowe (np. mieszaniny gazów powstałe w fermentacji beztlenowej suchej i mokrej, a także w procesie gazyfikacji i pirolizy). Najpopularniejszą w Polsce rośliną energetyczną jest wierzba wiciowa (energetyczna), która z hektara upraw w ciągu roku pozwala uzyskać średnio tyle energii, co spalenie $10 -13 t$ węgla.

R3txsge5xFrPF1

W lewym górnym rogu infografiki znajduje się jasnoniebieska tabelka z napisem: Rośliny energetyczne. Pod nią umieszczono wypisane od myślników cechy tych roślin, kolejno od góry są to: uprawa nie może być kosztowna, nie wymagają żyznych gleb, odporne na choroby, odporne na warunki atmosferyczne, po wysuszeniu dają dużo energii. W sześciu kremowych ramkach znajdujących się poniżej oraz jednej ramce po prawej stronie przedstawiono zdjęcia roślin energetycznych. W ramce po prawej ukazano wierzbę wiciową (energetyczną). Jest to krzew o wielu cienkich pędach rosnących prawie całkowicie pionowo do góry oraz cienkich, podłużnych, intensywnie zielonych liściach. Poniżej, w pierwszej ramce od lewej umieszczono zdjęcie rdestowca sachalińskiego. Jest to krzew o gęsto rosnących pędach i dużych, sercowatych liściach. W następnej ramce ukazano miskant, który to wyglądem przypomina trzcinę. Wyrasta w gęstych kępach, a znajdujące się na czubkach łodyg kłosy mają barwę jasnoróżową. Ostatnia w rzędzie jest kukurydza zwyczajna, która wyrasta w postaci pojedynczych, stosunkowo grubych łodyg o długich, cienkich, zwisających liściach. Jej owoce są żółte, podłużne, składają się z wielu pojedynczych ziaren. W drugim rzędzie, w pierwszej ramce od lewej ukazano topinambur (słonecznik bulwiasty). Rośnie on w postaci pojedynczych, wysokich łodyg o dużych, sercowatych liściach. Na czubkach łodyg wyrastają liczne żółte kwiaty o wąskich płatkach i brązowych środkach. Jako kolejną przedstawiono trzcinę cukrową, posiadającą długie, grube łodygi, brązowe i bezlistne u dołu, a na czubku rozgałęziające się w wiele zielonych, długich, cienkich liści. Ostatnią przedstawioną rośliną jest ślazowiec pensylwański. Rośnie on w postaci gęstych kęp zielonych łodyg o dużych liściach w kształcie gwiazd. Jego kwiaty są niewielkie, białe o różowych środkach. — Rośliny energetyczne
Źródło: Tomorrow sp.z o.o., dostępny w internecie: www.commons.wikimedia.org, Salix-viminalis, CC BY-SA 3.0, dostępny w internecie: www.commons.wikimedia.org, Beentree, CC BY-SA 3.0, dostępny w internecie: www.commons.wikimedia.org, Tauʻolunga, CC BY-SA 3.0, dostępny w internecie: www.commons.wikimedia.org, Tauno Erik, CC BY-SA 4.0, dostępny w internecie: www.commons.wikimedia.org, Tauno Erik, CC BY-SA 4.0, dostępny w internecie: www.commons.wikimedia.org, Hannes Grobe, CC BY-SA 2.5, dostępny w internecie: www.commons.wikimedia.org, Fritzflohrreynolds, CC BY-SA 3.0, licencja: CC BY-SA 3.0.

Biopaliwa płynne są wykorzystywane do napędzania samochodów. Z bulw ziemniaków lub ziaren roślin, poddanych fermentacji, otrzymuje się etanol, który coraz częściej jest używany jako biopaliwo (bioetanol):

C_{6} H_{12} O_{6} \overset{enzym}{\to} 2 C_{2} H_{5} OH + 2 {CO}_{2}

Jego wartość energetyczna wynosi ok. $30 MJ / kg$ . Dlatego może być stosowany jako domieszka do benzyny. Z oleju rzepakowego, słonecznikowego lub zużytego oleju spożywczego otrzymuje się biopaliwo określane mianem biodiesel. W jego skład wchodzą estry metylowe kwasów tłuszczowych, które powstają w wyniku reakcji estryfikacji pomiędzy metanolem i tłuszczami otrzymywanymi z roślin oleistych:

{CH}_{3} OH + olej roślinny \overset{kat./temp.}{\to} C_{3} H_{5} {(OH)}_{3} + biodiesel

W warstwach mułu na torfowiskach i na wysypiskach śmieci tworzy się w sposób naturalny biogaz (zwany gazem wysypiskowym). W jego skład wchodzą metan, tlenek węgla $(IV)$ , azot, siarkowodór. Spalanie biogazu otrzymanego w sposób kontrolowany w biogazowniach może być źródłem energii, którą można wykorzystać do ogrzewania budynków, gotowania lub zasilania pojazdów.

Polecenie 11

R1VqYYwgmAdvM

Dopasuj zalety i wady pozyskiwania energii z biomasy do odpowiednich kategorii. Zalety Możliwe odpowiedzi: 1. Zmniejszenie bioróżnorodności upraw, 2. Wykorzystanie biomasy z terenów leśnych i z pastwisk zmniejsza ryzyko pożaru, 3. Może powodować wzrost cen żywności, 4. Ograniczanie ilości składowanych odpadów komunalnych i rolnych, 5. Ich produkcja oraz spalanie w mniejszym stopniu zanieczyszcza środowisko niż wydobycie paliw kopalnych, 6. Niektóre surowce dostępne są sezonowo, 7. Odnawialne źródło energii, 8. Uprawa roślin przeznaczonych na biomasę zajmuje duże obszary, które można byłoby wykorzystać pod inne uprawy, 9. Rozwój rynku paliw rolnych, 10. Zapewniają bezpieczeństwo energetyczne, 11. Stosunkowo mała gęstość surowca, co utrudnia jego transport, magazynowanie i dozowanie, 12. Ich produkcja oraz spalanie w mniejszym stopniu zanieczyszcza środowisko niż wydobycie paliw kopalnych, 13. Mniejsza niż w przypadku paliw kopalnych wartość energetyczna surowca, 14. Uprawy na cele energetyczne pozwalają zagospodarować nieużytki rolne oraz rekultywować tereny poprzemysłowe Wady Możliwe odpowiedzi: 1. Zmniejszenie bioróżnorodności upraw, 2. Wykorzystanie biomasy z terenów leśnych i z pastwisk zmniejsza ryzyko pożaru, 3. Może powodować wzrost cen żywności, 4. Ograniczanie ilości składowanych odpadów komunalnych i rolnych, 5. Ich produkcja oraz spalanie w mniejszym stopniu zanieczyszcza środowisko niż wydobycie paliw kopalnych, 6. Niektóre surowce dostępne są sezonowo, 7. Odnawialne źródło energii, 8. Uprawa roślin przeznaczonych na biomasę zajmuje duże obszary, które można byłoby wykorzystać pod inne uprawy, 9. Rozwój rynku paliw rolnych, 10. Zapewniają bezpieczeństwo energetyczne, 11. Stosunkowo mała gęstość surowca, co utrudnia jego transport, magazynowanie i dozowanie, 12. Ich produkcja oraz spalanie w mniejszym stopniu zanieczyszcza środowisko niż wydobycie paliw kopalnych, 13. Mniejsza niż w przypadku paliw kopalnych wartość energetyczna surowca, 14. Uprawy na cele energetyczne pozwalają zagospodarować nieużytki rolne oraz rekultywować tereny poprzemysłowe

ileYioWDoL_d5e584

8. Inne źródła energii

Ogniwa paliwowe to urządzenia, w których energia elektryczna i ciepło powstają w wyniku reakcji chemicznej:

2 H_{2} + O_{2} \to 2 H_{2} O + prąd elektryczny

Ogniwo paliwowe potrzebuje jako substratu substancji, która łatwo się utlenia, np. wodoru. Można je zasilać również innymi substancjami, np. metanolem czy etanolem. Takie źródła energii zasilają statki, promy i stacje kosmiczne, dostarczając jednocześnie wodę, która nadaje się do picia.

Dostępność różnych rodzajów ogniw paliwowych sprawia, że lista ich możliwych zastosowań może być niezwykle długa, począwszy od urządzeń przenośnych takich jak kamery, telefony komórkowe, laptopy, tablety, przez samochody i inne pojazdy, domowe instalacje grzewcze. Stosowanie ogniw paliwowych w odpowiednich przedmiotach codziennego użytku, eliminuje straty powstające podczas przesyłania energii z elektrowni do odbiorcy. Pojedyncze ogniwo paliwowe ma niewielką moc, dlatego łączy się je w całe moduły, tzw. stosy paliwowe.

RkDJRt3kZkSJ5

Schemat przedstawia działanie ogniwa paliwowego (wodorowo—tlenowego) zbudowanego ze schematycznie przedstawionych jako prostokąty: anody, katalizatora, membrany wymiany protonów, katalizatora, katody oraz odbiornika prądu. Z lewej strony podpisany oraz oznaczony niebieską strzałką jest wlot paliwa wodoru cząsteczkowego do elementu zaznaczonego jako szary prostokąt. W nim dostarczony wodór (oznaczany jako dwie pomarańczowe kulki) przenoszony jest na anodę (niebieski prostokąt) lub usuwany z układu, co symbolizuje niebieska strzałka w lewo w lewym dolnym rogu. Wodór na granicy anoda—katalizator roztwarzany zostaje na elektrony (zielone kulki) i wodór atomowy. Elektrony na schemacie przekazywane są na odbiornik prądu zaznaczony na schemacie jako żółty zygzak, a następnie elektrony powracają do układu. Wodór przenoszony jest na membranę wymiany protonów, przez katalizator i katodę. Z prawej strony na schemacie zaznaczony jest dopływ tlenu cząsteczkowego z powietrza. W tym samym elemencie z atomów wodoru i tlenu tworzona jest woda, która jest usuwana w postaci pary wodnej. Po prawej stronie znajduje się też informacja, że z układu usuwane jest ciepło (ok. 85 stopni Celsjusza). — Schemat działania ogniwa paliwowego (wodorowo‑tlenowego)
Źródło: Dariusz Adryan, dostępny w internecie: epodreczniki.pl, licencja: CC BY-SA 3.0.

Elektroliza wody

Doświadczenie 1

Ri99EktoGDugJ

Zapoznaj się z zamieszczonym poniżej opisem doświadczenia, a następnie wykonaj polecenie.

Problem badawczy:

Jak otrzymać pierwiastki, z których zbudowana jest woda?

Hipoteza:

Z wody można otrzymać m.in. pierwiastek będący źródłem energii.

Co było potrzebne:

zlewka;
bagietka;
plastikowa pipetka Pasteura;
dwie szpilki;
przewody z krokodylkami;
bateria;
szalka Petriego;
łuczywo;
wodny roztwór wodorotlenku sodu o stężeniu $20 %$ ;
płyn do mycia naczyń;
woda destylowana.

Przebieg doświadczenia:

Do zlewki wlano kilka ${cm}^{3}$ wody destylowanej, dodano parę kropli roztworu $NaOH$ i otrzymany roztwór zamieszano bagietką. Pipetę Pasteura wypełniono w $3 / 4$ pojemności otrzymanym roztworem, a następnie przekłuto ją dwiema szpilkami (szpilki były zanurzone w roztworze, ale nie mogły się dotykać). Do każdej ze szpilek podłączono przewody z krokodylkami, a wolne końce przewodów połączono z baterią. Wylot pipety zanurzono w wodzie z płynem do mycia naczyń, który wcześniej przygotowano na szalce Petriego. Wydzielający się gaz zbierano w bańkach mydlanych. Po rozłączeniu układu, zbliżono do baniek zapalone łuczywo.

Obserwacje:

Po połączeniu przewodów do baterii, można zaobserwować, że na szpilkach (elektrodach) wydziela się bezbarwny gaz, który tworzy bańki w wodzie zawierającej płyn do zmywania. Po zbliżeniu zapalonego łuczywa do powstałych baniek, gaz spala się i wywołuje charakterystyczny dźwięk.

Wnioski:

Pod wpływem prądu, woda ulega elektrolizie, czyli rozkłada się na wodór i tlen:

2 H_{2} O \to 2 H_{2} + O_{2}

Wodór spala się w tlenie wybuchowo. Zachodzący wówczas proces można opisać równaniem reakcji:

2 H_{2} + O_{2} \to 2 H_{2} O

Polecenie 12

R1YPgGne4nagJ

Obserwacje: Po połączeniu przewodów do baterii, można zaobserwować, że na szpilkach (elektrodach) wydziela się bezbarwny gaz, który tworzy bańki w wodzie zawierającej płyn do zmywania. Po zbliżeniu zapalonego łuczywa do powstałych baniek, gaz spala się i wywołuje charakterystyczny dźwięk.

Wnioski:

Pod wpływem prądu, woda ulega elektrolizie, czyli rozkłada się na wodór i tlen:

2 H_{2} O \to 2 H_{2} + O_{2}

Wodór spala się w tlenie wybuchowo. Zachodzący wówczas proces można opisać równaniem reakcji:

2 H_{2} + O_{2} \to 2 H_{2} O

Polecenie 12

Napisz, w jakim celu w doświadczeniu wykorzystano płyn do naczyń.

RfKLxTZhvUe8k

Ciekawostka

Mieszanina wodoru z tlenem, w stosunku objętościowym $2 : 1$ , lub z powietrzem, w stosunku objętościowym $2 : 5$ , to mieszanina piorunująca.

Polecenie 13

RovA2OAX2fBnL

Polecenie 14

R1ZEbhgdhlX6P

ileYioWDoL_d5e738

Podsumowanie

Główną zaletą odnawialnych źródeł energii (OZE) jest ochrona środowiska naturalnego przed emisją szkodliwych substancji chemicznych. Ponadto wykorzystywanie OZE pozwala w znacznym stopniu ograniczyć eksploatację paliw kopalnych i zużycie tlenu.
Do alternatywnych źródeł energii zalicza się energię: wody, wiatru, Słońca, geotermalną, jądrową, biomasy i energię pozyskiwaną z wodoru.
Energia geotermalna – jest wewnętrznym ciepłem Ziemi, zgromadzonym w skałach oraz w wodach wypełniających pory i szczeliny skalne.
Energia jądrowa – energia uwalniana podczas przemian jądrowych.
Biomasa – podatna na rozkład biologiczny materia organiczna.
Możliwość większego wykorzystania energii ze źródeł alternatywnych jest związana z opracowaniem nowych i doskonaleniem dostępnych już metod technologicznych.

Praca domowa

Polecenie 15.1

Na podstawie dostępnych źródeł, scharakteryzuj/wyjaśnij wymienione poniżej procesy. Zapisz równania reakcji opisujące przebieg tych procesów.

Wodór to pierwiastek najbardziej rozpowszechniony we wszechświecie. Pierwiastek ten, prawidłowo wykorzystywany, może stać się „wiecznym paliwem” i radykalnie zmienić oblicze naszej cywilizacji. Do najważniejszych metod produkcji wodoru na skalę przemysłową zalicza się:

reforming metanu parą wodną przy udziale niklu jako katalizatora;
rozkład pary wodnej przy użyciu rozgrzanego do $1200 {}^{°}C$ koksu;
utlenienie tlenku węgla $(II)$ za pomocą pary wodnej.

R1UC7T9geQhr5

Przykładowe odpowiedzi:
1. Reforming metanu jest przemysłowym procesem otrzymywania wodoru. Reforming metanu polega na reakcji metanu z parą wodną i przebiega on w wysokich temperaturach ( $650 - 900$ stopni Celsjusza). Reakcja ta zachodzi przy udziale niklu jako katalizatora. Reforming metanu polega na wprowadzeniu obu gazów do rur specjalnego pieca, które wypełnione są katalizatorem. W wyniku tej reakcji powstaje wodór oraz tlenek węgla $(II)$ .

${\mathrm{CH}}_4\;+\;{\mathrm H}_2\mathrm O\;\xrightarrow{\mathrm{Ni}}\mathrm{CO}\;+\;3{\mathrm H}_2$

2. Rozkład pary wodnej przy użyciu rozgrzanego koksu to tak zwana reakcja Bosha. Zachodzi ona w temperaturze $1200 ° C$ . W wyniku tej reakcji otrzymywany jest tlenek węgla $(II)$ oraz wodór.

${\mathrm H}_2\mathrm O\;+\;\mathrm C\;\xrightarrow{1200^\circ\mathrm C}\mathrm{CO}\;+\;{\mathrm H}_2$

3. Utlenienie tlenku węgla $(II)$ za pomocą pary wodnej to reakcja, w wyniku której otrzymać można wodór. Reakcja ta jest z powodzeniem stosowana w przemyśle do wzbogacania tak zwanego gazu syntezowego (mieszaniny tlenku węgla $(II)$ i wodoru) w wodór. Utlenianie tlenku węgla $(II)$ za pomocą pary wodnej zachodzi przy użyciu katalizatora – zazwyczaj żelazowo‑chromowego.

${\mathrm H}_2\mathrm O\;+\;\mathrm{CO}\;\xrightarrow{}{\mathrm{CO}}_2\;+\;{\mathrm H}_2$

Polecenie 15.1

Na podstawie dostępnych źródeł, scharakteryzuj/wyjaśnij wymienione poniżej procesy. Zapisz równania reakcji opisujące przebieg tych procesów.

Wodór to pierwiastek najbardziej rozpowszechniony we wszechświecie. Prawidłowo wykorzystywany, może stać się „wiecznym paliwem” i radykalnie zmienić oblicze naszej cywilizacji. Do najważniejszych metod produkcji wodoru na skalę przemysłową zalicza się:

reforming metanu parą wodną przy udziale niklu jako katalizatora;
rozkład pary wodnej przy użyciu rozgrzanego do $1200 ° C$ koksu;
utlenienie tlenku węgla( $II$ ) za pomocą pary wodnej.

R12oL76RztVjC

Polecenie 15.2

Na podstawie poniższego diagramu, odpowiedz na pytania.

Jakie źródło energii elektrycznej wykorzystujące OZE dominowało w Polsce do roku $2008$ ?
Które OZE wykazują największą dynamikę wzrostu w naszym kraju?
Jakie źródło energii mogłoby nam zapewnić bezpieczeństwo energetyczne, nie powodując jednocześnie wzrostu emisji tlenku węgla $(IV)$ ?
R1XZ4zX7Jx4T2
Zadanie zdjęcie
Prognoza wytwarzania energii elektrycznej z OZE do 2030 r. [ARE 2007]
Źródło: opracowano na podstawie Duda Mirosław, Mikołajuk Hanna, Okrasa Stanisław, Prognoza bilansu energetycznego Polski do 2030r., Materiały XXIII Konferencji z Cyklu Zagadnienia surowców energetycznych i energii w gospodarstwie krajowej, Zakopane, 11-14.10.2009r., s. 15, Krzysztof Jaworski, licencja: CC BY-SA 3.0.

Rfj6xeM3h5bzL

Polecenie 15.2

Korzystając z wiedzy zdobytej podczas lekcji oraz innych dostępnych Ci źródeł, scharakteryzuj trzy alternatywne źródła energii.

RyrApNtoS1q49

ileYioWDoL_d5e825

Słownik

farma wiatrowa

zespół położonych w niewielkiej odległości od siebie wiatrowych urządzeń prądotwórczych, grupujący od ponad $10$ do nawet $100$ turbin wiatrowych

hydroenergetyka

termin określający wytwarzanie energii elektrycznej przez elektrownie wodne

reakcja łańcuchowa

reakcja, która przebiega w następujących po sobie etapach, nazywanych „łańcuchem reakcji”; produkt każdego z etapów pośrednich jest jednocześnie substratem kolejnego etapu

konwersja fototermiczna

proces polegający na przetwarzaniu energii słonecznej na energię cieplną

ileYioWDoL_d5e913

Ćwiczenia

Pokaż ćwiczenia:

Ćwiczenie 1

Wykres przedstawia zmiany mas izotopów promieniotwórczych X, Y i Z w czasie.

R1BZVp4Sq251e

Korzystając z wykresu, oceń prawdziwość poniższych zdań.

R15t825j1yf63

Przyjmując, że czasy połowicznego rozpadu pierwiastków X, Y i Z wynoszą kolejno: sześć dni, $11$ dni i trzy dni, a ich początkowe masy były identyczne, uporządkuj, którego z nich pozostanie najwięcej, a którego najmniej po upływie $10$ dni.

RJ7k38nBPXCb8

Ćwiczenie 2

RCUt9EhoHWzkl

Uzupełnij luki, przeciągając odpowiednie elementy.

biogaz, biodiesel, mineralnego, bioetanol, glicerol, zwierzęcego, trzcina cukrowa, roślinnego, etylowe, metylowe, wierzba energetyczna

Biopaliwa to paliwa wytwarzane z naturalnych surowców pochodzenia ........................................ i ......................................... Najpopularniejszą w Polsce rośliną energetyczną jest ......................................... W wyniku reakcji estryfikacji tłuszczów pozyskiwanych z roślin oleistych a metanolem otrzymuje się estry ........................................ kwasów tłuszczowych i ......................................... Biopaliwo, które jest mieszaniną zawierającą: metan, tlenek węgla(IV), azot, wodór, siarkowodór, to .........................................

Źródło: Grażyna Makles.

Ćwiczenie 3

Rp6VncRCH5gXq

Uzupełnij puste miejsca, wybierając brakujące elementy z listy w taki sposób, by całość tworzyła poprawne zdania.

100°C, wysokimi, 150°C, geotermalna, niskimi, glebie, słoneczna, skałach podziemnych, 300°C, jądrowa

Energia, która pochodzi z rozpadu naturalnych izotopów promieniotwórczych we wnętrzu Ziemi to energia ......................................... Jest ona gromadzona w gorących wodach i ......................................... Produkcja energii elektrycznej z tego źródła staje się opłacalna, gdy temperatura, do której dochodzimy, wynosi co najmniej ......................................... Instalacje do pozyskiwania tego rodzaju energii charakteryzują się stosunkowo ........................................ kosztami eksploatacyjnymi.

Źródło: Grażyna Makles.

Ćwiczenie 4

RZiUDPwJq5KAq

Które z alternatywnych źródeł energii nie emitują tlenku węgla(IV)?

ogniwa paliwowe
biopaliwa
biomasa
energia jądrowa
energia pływów
bioetanol
ogniwa fotoelektryczne
biodiesel
kolektory słoneczne
energia falowania
energia geotermalna
energia wiatrowa
elektrownie maretermiczne

Źródło: Grażyna Makles.

Ćwiczenie 5

Okres połowicznego rozpadu (inaczej: czas połowicznego zaniku lub okres półtrwania) to czas, w którym połowa początkowej liczby jąder atomowych izotopu promieniotwórczego ulega rozpadowi. Każdy izotop promieniotwórczy ma charakterystyczny dla siebie czas połowicznej przemiany.

Na wykresie przedstawiono krzywe rozpadu dwóch próbek preparatów promieniotwórczych A i B.

RKDe5yi8R77ii

Odczytane na podstawie powyższego wykresu czasy potrzebne, by masy izotopów A i B zmniejszyły się o połowę (okresy połowicznego rozpadu tych izotopów), wynoszą odpowiednio:

RDS5VTlq82SvV

Ćwiczenie 5

Oblicz, ile gramów pierwiastka pozostanie po $20$ dniach, jeżeli jego okres połowicznego rozpadu wynosi $10$ dni, a próbka początkowa miała masę $40 g$ .

RXqHjdumBmatg

Zacznij od obliczenia masy próbki po pierwszych $10$ dniach.

40 g \overset{10 dni}{\to} 20 g \overset{10 dni}{\to} 10 g

Pozostanie $10 g$ pierwiastka.

Ćwiczenie 6

RCsnKvmsaGQrq

Uzupełnij puste miejsca, wybierając brakujące elementy z listy w taki sposób, by całość tworzyła poprawne zdania.

energia geotermalna, rzepaku, tlenek węgla(IV), energia słoneczna, glonów, etanol, metanol, energia wodna, farma wiatrowa, torfu, elektrownia jądrowa, energia pozyskiwana z torfu, energia cieplna oceanu, biomasa, glicerol, energia geotermalna, drewna, uran, biogaz

1. Do alternatywnych źródeł energii nie należy: .........................................................
2. W wyniku fermentacji biomasy nie powstaje: .........................................................
3. Do produkcji biopaliw nie wykorzystuje się: .........................................................
4. Do odnawialnych źródeł energii nie należy: .........................................................
5. Źródło energii niewymagające paliwa, które nie emituje ani gazów cieplarnianych, ani zanieczyszczeń to .........................................................

Źródło: Grażyna Makles.

Ćwiczenie 7

R1CnLKl5EYwXO

Uzupełnij równanie reakcji otrzymywania w wyniku reakcji estryfikacji palmitynianu metylu:

$C_{3} H_{5} {(C}_{15} H_{31} {COO)}_{3}$ , $C_{3} H_{5} {(C}_{17} H_{35} {COO)}_{3}$ , $C_{2} H_{5} OH$ , $C_{17} H_{35} {COO C_{2} H}_{5}$ , $C_{15} H_{31} {COOCH}_{3}$ , ${CH}_{3} OH$ , $C_{17} H_{35} {COOCH}_{3}$

................................ + 3 ................................ $\overset{katalizator}{&xrarr;}$ $C_{3} H_{5} {(OH)}_{3}$ + 3 ................................

Źródło: Grażyna Makles.

Ćwiczenie 8

R19kEykplYufL

Dopasuj poniższe źródła energii do odpowiednich opisów. Energia wody Możliwe odpowiedzi: 1. urządzenia, w których energia elektryczna i ciepło powstają w wyniku reakcji chemicznej:

2 {H_{2}}_{} + O_{2} \to 2 H_{2} O + prąd elektryczny

, 2. najszybciej rozwijający się sektor przemysłu energetycznego, do produkcji energii elektrycznej służą turbiny wiatrowe, 3. najstarsze i najszerzej wykorzystywane odnawialne źródło energii z materii pochodzenia roślinnego i zwierzęcego - głównie odpady z produkcji rolnej, pozostałości leśnictwa, osady ściekowe, odpady przemysłowe oraz komunalne, 4. bazuje na potencjale rzek oraz otwartych zbiorników wodnych, na których buduje się elektrownie przepływowe i zaporowe lub wykorzystuje potencjał mórz i oceanów - energię fal, pływów i prądów morskich, 5. energię tą można przetwarzać na ciepło w kolektorach słonecznych, stosować do produkcji prądu elektrycznego za pomocą ogniw fotowoltaicznych. Energia ta może być także przemieniana w energię chemiczną na drodze fotosyntezy, 6. jest to ciepło uwalniane w procesie rozpadu naturalnych promieniotwórczych izotopów, przede wszystkim uranu, toru i potasu w płaszczu Ziemi, 7. energia pozyskiwana z rozszczepienia jąder atomowych pierwiastków ciężkich w reaktorach jądrowych Energia z wiatru Możliwe odpowiedzi: 1. urządzenia, w których energia elektryczna i ciepło powstają w wyniku reakcji chemicznej:

2 {H_{2}}_{} + O_{2} \to 2 H_{2} O + prąd elektryczny

, 2. najszybciej rozwijający się sektor przemysłu energetycznego, do produkcji energii elektrycznej służą turbiny wiatrowe, 3. najstarsze i najszerzej wykorzystywane odnawialne źródło energii z materii pochodzenia roślinnego i zwierzęcego - głównie odpady z produkcji rolnej, pozostałości leśnictwa, osady ściekowe, odpady przemysłowe oraz komunalne, 4. bazuje na potencjale rzek oraz otwartych zbiorników wodnych, na których buduje się elektrownie przepływowe i zaporowe lub wykorzystuje potencjał mórz i oceanów - energię fal, pływów i prądów morskich, 5. energię tą można przetwarzać na ciepło w kolektorach słonecznych, stosować do produkcji prądu elektrycznego za pomocą ogniw fotowoltaicznych. Energia ta może być także przemieniana w energię chemiczną na drodze fotosyntezy, 6. jest to ciepło uwalniane w procesie rozpadu naturalnych promieniotwórczych izotopów, przede wszystkim uranu, toru i potasu w płaszczu Ziemi, 7. energia pozyskiwana z rozszczepienia jąder atomowych pierwiastków ciężkich w reaktorach jądrowych Energia Słońca Możliwe odpowiedzi: 1. urządzenia, w których energia elektryczna i ciepło powstają w wyniku reakcji chemicznej:

2 {H_{2}}_{} + O_{2} \to 2 H_{2} O + prąd elektryczny

, 2. najszybciej rozwijający się sektor przemysłu energetycznego, do produkcji energii elektrycznej służą turbiny wiatrowe, 3. najstarsze i najszerzej wykorzystywane odnawialne źródło energii z materii pochodzenia roślinnego i zwierzęcego - głównie odpady z produkcji rolnej, pozostałości leśnictwa, osady ściekowe, odpady przemysłowe oraz komunalne, 4. bazuje na potencjale rzek oraz otwartych zbiorników wodnych, na których buduje się elektrownie przepływowe i zaporowe lub wykorzystuje potencjał mórz i oceanów - energię fal, pływów i prądów morskich, 5. energię tą można przetwarzać na ciepło w kolektorach słonecznych, stosować do produkcji prądu elektrycznego za pomocą ogniw fotowoltaicznych. Energia ta może być także przemieniana w energię chemiczną na drodze fotosyntezy, 6. jest to ciepło uwalniane w procesie rozpadu naturalnych promieniotwórczych izotopów, przede wszystkim uranu, toru i potasu w płaszczu Ziemi, 7. energia pozyskiwana z rozszczepienia jąder atomowych pierwiastków ciężkich w reaktorach jądrowych Energia z wnętrza Ziemi Możliwe odpowiedzi: 1. urządzenia, w których energia elektryczna i ciepło powstają w wyniku reakcji chemicznej:

2 {H_{2}}_{} + O_{2} \to 2 H_{2} O + prąd elektryczny

, 2. najszybciej rozwijający się sektor przemysłu energetycznego, do produkcji energii elektrycznej służą turbiny wiatrowe, 3. najstarsze i najszerzej wykorzystywane odnawialne źródło energii z materii pochodzenia roślinnego i zwierzęcego - głównie odpady z produkcji rolnej, pozostałości leśnictwa, osady ściekowe, odpady przemysłowe oraz komunalne, 4. bazuje na potencjale rzek oraz otwartych zbiorników wodnych, na których buduje się elektrownie przepływowe i zaporowe lub wykorzystuje potencjał mórz i oceanów - energię fal, pływów i prądów morskich, 5. energię tą można przetwarzać na ciepło w kolektorach słonecznych, stosować do produkcji prądu elektrycznego za pomocą ogniw fotowoltaicznych. Energia ta może być także przemieniana w energię chemiczną na drodze fotosyntezy, 6. jest to ciepło uwalniane w procesie rozpadu naturalnych promieniotwórczych izotopów, przede wszystkim uranu, toru i potasu w płaszczu Ziemi, 7. energia pozyskiwana z rozszczepienia jąder atomowych pierwiastków ciężkich w reaktorach jądrowych Energia jądrowa Możliwe odpowiedzi: 1. urządzenia, w których energia elektryczna i ciepło powstają w wyniku reakcji chemicznej:

2 {H_{2}}_{} + O_{2} \to 2 H_{2} O + prąd elektryczny

, 2. najszybciej rozwijający się sektor przemysłu energetycznego, do produkcji energii elektrycznej służą turbiny wiatrowe, 3. najstarsze i najszerzej wykorzystywane odnawialne źródło energii z materii pochodzenia roślinnego i zwierzęcego - głównie odpady z produkcji rolnej, pozostałości leśnictwa, osady ściekowe, odpady przemysłowe oraz komunalne, 4. bazuje na potencjale rzek oraz otwartych zbiorników wodnych, na których buduje się elektrownie przepływowe i zaporowe lub wykorzystuje potencjał mórz i oceanów - energię fal, pływów i prądów morskich, 5. energię tą można przetwarzać na ciepło w kolektorach słonecznych, stosować do produkcji prądu elektrycznego za pomocą ogniw fotowoltaicznych. Energia ta może być także przemieniana w energię chemiczną na drodze fotosyntezy, 6. jest to ciepło uwalniane w procesie rozpadu naturalnych promieniotwórczych izotopów, przede wszystkim uranu, toru i potasu w płaszczu Ziemi, 7. energia pozyskiwana z rozszczepienia jąder atomowych pierwiastków ciężkich w reaktorach jądrowych Energia biomasy Możliwe odpowiedzi: 1. urządzenia, w których energia elektryczna i ciepło powstają w wyniku reakcji chemicznej:

2 {H_{2}}_{} + O_{2} \to 2 H_{2} O + prąd elektryczny

, 2. najszybciej rozwijający się sektor przemysłu energetycznego, do produkcji energii elektrycznej służą turbiny wiatrowe, 3. najstarsze i najszerzej wykorzystywane odnawialne źródło energii z materii pochodzenia roślinnego i zwierzęcego - głównie odpady z produkcji rolnej, pozostałości leśnictwa, osady ściekowe, odpady przemysłowe oraz komunalne, 4. bazuje na potencjale rzek oraz otwartych zbiorników wodnych, na których buduje się elektrownie przepływowe i zaporowe lub wykorzystuje potencjał mórz i oceanów - energię fal, pływów i prądów morskich, 5. energię tą można przetwarzać na ciepło w kolektorach słonecznych, stosować do produkcji prądu elektrycznego za pomocą ogniw fotowoltaicznych. Energia ta może być także przemieniana w energię chemiczną na drodze fotosyntezy, 6. jest to ciepło uwalniane w procesie rozpadu naturalnych promieniotwórczych izotopów, przede wszystkim uranu, toru i potasu w płaszczu Ziemi, 7. energia pozyskiwana z rozszczepienia jąder atomowych pierwiastków ciężkich w reaktorach jądrowych Ogniwa paliwowe Możliwe odpowiedzi: 1. urządzenia, w których energia elektryczna i ciepło powstają w wyniku reakcji chemicznej:

2 {H_{2}}_{} + O_{2} \to 2 H_{2} O + prąd elektryczny

Dopasuj poniższe źródła energii do odpowiednich opisów. Energia wody Możliwe odpowiedzi: 1. urządzenia, w których energia elektryczna i ciepło powstają w wyniku reakcji chemicznej:

2 {H_{2}}_{} + O_{2} \to 2 H_{2} O + prąd elektryczny

2 {H_{2}}_{} + O_{2} \to 2 H_{2} O + prąd elektryczny

, 2. najszybciej rozwijający się sektor przemysłu energetycznego, do produkcji energii elektrycznej służą turbiny wiatrowe, 3. najstarsze i najszerzej wykorzystywane odnawialne źródło energii z materii pochodzenia roślinnego i zwierzęcego - głównie odpady z produkcji rolnej, pozostałości leśnictwa, osady ściekowe, odpady przemysłowe oraz komunalne, 4. bazuje na potencjale rzek oraz otwartych zbiorników wodnych, na których buduje się elektrownie przepływowe i zaporowe lub wykorzystuje potencjał mórz i oceanów - energię fal, pływów i prądów morskich, 5. energię tą można przetwarzać na ciepło w kolektorach słonecznych, stosować do produkcji prądu elektrycznego za pomocą ogniw fotowoltaicznych. Energia ta może być także przemieniana w energię chemiczną na drodze fotosyntezy, 6. jest to ciepło uwalniane w procesie rozpadu naturalnych promieniotwórczych izotopów, przede wszystkim uranu, toru i potasu w płaszczu Ziemi, 7. energia pozyskiwana z rozszczepienia jąder atomowych pierwiastków ciężkich w reaktorach jądrowych Energia Słońca Możliwe odpowiedzi: 1. urządzenia, w których energia elektryczna i ciepło powstają w wyniku reakcji chemicznej:

2 {H_{2}}_{} + O_{2} \to 2 H_{2} O + prąd elektryczny

, 2. najszybciej rozwijający się sektor przemysłu energetycznego, do produkcji energii elektrycznej służą turbiny wiatrowe, 3. najstarsze i najszerzej wykorzystywane odnawialne źródło energii z materii pochodzenia roślinnego i zwierzęcego - głównie odpady z produkcji rolnej, pozostałości leśnictwa, osady ściekowe, odpady przemysłowe oraz komunalne, 4. bazuje na potencjale rzek oraz otwartych zbiorników wodnych, na których buduje się elektrownie przepływowe i zaporowe lub wykorzystuje potencjał mórz i oceanów - energię fal, pływów i prądów morskich, 5. energię tą można przetwarzać na ciepło w kolektorach słonecznych, stosować do produkcji prądu elektrycznego za pomocą ogniw fotowoltaicznych. Energia ta może być także przemieniana w energię chemiczną na drodze fotosyntezy, 6. jest to ciepło uwalniane w procesie rozpadu naturalnych promieniotwórczych izotopów, przede wszystkim uranu, toru i potasu w płaszczu Ziemi, 7. energia pozyskiwana z rozszczepienia jąder atomowych pierwiastków ciężkich w reaktorach jądrowych Energia z wnętrza Ziemi Możliwe odpowiedzi: 1. urządzenia, w których energia elektryczna i ciepło powstają w wyniku reakcji chemicznej:

2 {H_{2}}_{} + O_{2} \to 2 H_{2} O + prąd elektryczny

, 2. najszybciej rozwijający się sektor przemysłu energetycznego, do produkcji energii elektrycznej służą turbiny wiatrowe, 3. najstarsze i najszerzej wykorzystywane odnawialne źródło energii z materii pochodzenia roślinnego i zwierzęcego - głównie odpady z produkcji rolnej, pozostałości leśnictwa, osady ściekowe, odpady przemysłowe oraz komunalne, 4. bazuje na potencjale rzek oraz otwartych zbiorników wodnych, na których buduje się elektrownie przepływowe i zaporowe lub wykorzystuje potencjał mórz i oceanów - energię fal, pływów i prądów morskich, 5. energię tą można przetwarzać na ciepło w kolektorach słonecznych, stosować do produkcji prądu elektrycznego za pomocą ogniw fotowoltaicznych. Energia ta może być także przemieniana w energię chemiczną na drodze fotosyntezy, 6. jest to ciepło uwalniane w procesie rozpadu naturalnych promieniotwórczych izotopów, przede wszystkim uranu, toru i potasu w płaszczu Ziemi, 7. energia pozyskiwana z rozszczepienia jąder atomowych pierwiastków ciężkich w reaktorach jądrowych Energia jądrowa Możliwe odpowiedzi: 1. urządzenia, w których energia elektryczna i ciepło powstają w wyniku reakcji chemicznej:

2 {H_{2}}_{} + O_{2} \to 2 H_{2} O + prąd elektryczny

, 2. najszybciej rozwijający się sektor przemysłu energetycznego, do produkcji energii elektrycznej służą turbiny wiatrowe, 3. najstarsze i najszerzej wykorzystywane odnawialne źródło energii z materii pochodzenia roślinnego i zwierzęcego - głównie odpady z produkcji rolnej, pozostałości leśnictwa, osady ściekowe, odpady przemysłowe oraz komunalne, 4. bazuje na potencjale rzek oraz otwartych zbiorników wodnych, na których buduje się elektrownie przepływowe i zaporowe lub wykorzystuje potencjał mórz i oceanów - energię fal, pływów i prądów morskich, 5. energię tą można przetwarzać na ciepło w kolektorach słonecznych, stosować do produkcji prądu elektrycznego za pomocą ogniw fotowoltaicznych. Energia ta może być także przemieniana w energię chemiczną na drodze fotosyntezy, 6. jest to ciepło uwalniane w procesie rozpadu naturalnych promieniotwórczych izotopów, przede wszystkim uranu, toru i potasu w płaszczu Ziemi, 7. energia pozyskiwana z rozszczepienia jąder atomowych pierwiastków ciężkich w reaktorach jądrowych Energia biomasy Możliwe odpowiedzi: 1. urządzenia, w których energia elektryczna i ciepło powstają w wyniku reakcji chemicznej:

2 {H_{2}}_{} + O_{2} \to 2 H_{2} O + prąd elektryczny

, 2. najszybciej rozwijający się sektor przemysłu energetycznego, do produkcji energii elektrycznej służą turbiny wiatrowe, 3. najstarsze i najszerzej wykorzystywane odnawialne źródło energii z materii pochodzenia roślinnego i zwierzęcego - głównie odpady z produkcji rolnej, pozostałości leśnictwa, osady ściekowe, odpady przemysłowe oraz komunalne, 4. bazuje na potencjale rzek oraz otwartych zbiorników wodnych, na których buduje się elektrownie przepływowe i zaporowe lub wykorzystuje potencjał mórz i oceanów - energię fal, pływów i prądów morskich, 5. energię tą można przetwarzać na ciepło w kolektorach słonecznych, stosować do produkcji prądu elektrycznego za pomocą ogniw fotowoltaicznych. Energia ta może być także przemieniana w energię chemiczną na drodze fotosyntezy, 6. jest to ciepło uwalniane w procesie rozpadu naturalnych promieniotwórczych izotopów, przede wszystkim uranu, toru i potasu w płaszczu Ziemi, 7. energia pozyskiwana z rozszczepienia jąder atomowych pierwiastków ciężkich w reaktorach jądrowych Ogniwa paliwowe Możliwe odpowiedzi: 1. urządzenia, w których energia elektryczna i ciepło powstają w wyniku reakcji chemicznej:

2 {H_{2}}_{} + O_{2} \to 2 H_{2} O + prąd elektryczny

Ćwiczenie 9

RAbJUCOl5kEpV

Glossary

Ćwiczenie 10

R4j9wABk7ZjSJ

Glossary

Bibliografia

Encyklopedia PWN

Gulińska H., Smolińska J., Ciekawa chemia, cz. $1$ , Warszawa $2009$ .

bg‑gray3

Notatnik

RfXp77vsx6uPz