ΕΙΔΙΚΗ ΘΕΜΑΤΙΚΗ ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΑ ΤΑΞΗ Β ΤΜΗΜΑΤΑ: ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ, ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΩΝ

Transcript

1 1 ο ΕΠΑΛ ΜΕΣΟΛΟΓΓΙΟΥ ΣΧΟΛΙΚΟ ΕΤΟΣ ΕΙΔΙΚΗ ΘΕΜΑΤΙΚΗ ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΑ ΤΑΞΗ Β ΤΜΗΜΑΤΑ: ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ, ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΩΝ ΥΠΕΥΘΥΝΟΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟΣ: ΘΕΟΔΩΡΟΣ ΓΚΑΝΑΤΣΟΣ ΦΥΣΙΚΟΣ-ΡΑΔΙΟΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΟΣ ΟΜΑΔΑ ΕΡΓΑΣΙΑΣ: 1. ΑΚΡΙΔΑΣ ΠΑΝΑΓΙΩΤΗΣ 2. ΕΤΣΙ ΑΡΝΤΙΤ 3. ΚΑΛΛΙΑΝΕΖΟΣ ΚΩΝΣΤΑΝΤΙΝΟΣ 4. ΜΑΝΤΗΣ ΝΙΚΟΛΑΟΣ 5. ΜΠΙΛΑΛΗ ΜΙΚΕΝΟ 6. ΜΠΟΖΩΝΗΣ ΛΑΜΠΡΟΣ 7. ΠΑΛΗΟΓΙΑΝΝΗΣ ΑΛΕΞΑΝΔΡΟΣ 8. ΠΑΠΑΣΠΥΡΟΣ ΓΕΩΡΓΙΟΣ 9. ΠΕΣΙΝΗΣ ΧΡΗΣΤΟΣ 10.ΣΚΕΠΕΤΑΡΗΣ ΚΩΝΣΤΑΝΤΙΝΟΣ 11.ΣΟΛΩΜΟΣ ΔΗΜΗΤΡΙΟΣ 12.ΥΖΕΗΡΑΪ ΚΙΑΝΙ ΜΕΣΟΛΟΓΓΙ ΜΑΪΟΣ 2013

2 Μη ανανεώσιμες πηγές ενέργειας Δεν είναι δυνατό να ανανεώσουν σε εύλογο, για τον άνθρωπο, χρονικό διάστημα την αποθηκευμένη τους ενέργεια. Περιλαμβάνουν: Τα στερεά καύσιμα των γαιανθράκων (λιγνίτη, ανθρακίτη, τύρφη). Τα υγρά καύσιμα που παίρνουμε με κατεργασία (μαζούτ, πετρέλαιο, βενζίνη, κηροζίνη). Τα αέρια καύσιμα (φυσικό αέριο, υγραέριο). Την πυρηνική ενέργεια (σχάση ραδιενεργών υλικών). Προβλήματα: Επιβάρυνση του περιβάλλοντος Ενεργειακές κρίσεις

3 Ανανεώσιμες πηγές ενέργειας Ανανεώσιμες μορφές ενέργειας (ΑΠΕ) ή ήπιες μορφές ενέργειας, ή νέες πηγές ενέργειας, ή πράσινη ενέργεια είναι μορφές εκμεταλλεύσιμης ενέργειας που προέρχονται από διάφορες φυσικές διαδικασίες Είναι οι πηγές ενέργειας που τροφοδοτούνται συνεχώς με ενέργεια από τον ήλιο, όπως: ο ίδιος ο ήλιος Hλιακή ενέργεια ο άνεμος Aιολική ενέργεια οι υδατοπτώσεις Yδροηλεκτρική ενέργεια η ενέργεια των κυμάτων, ρευμάτων, ωκεανών η ενέργεια βιομάζας Στις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας ανήκει και η γεωθερμική ενέργεια που προέρχεται από το εσωτερικό της γης και σχετίζεται με την ηφαιστειότητα και τις ειδικότερες γεωλογικές και γεωτεκτονικές συνθήκες της κάθε περιοχής

4 Πλεονεκτήματα Α.Π.Ε. Είναι πολύ φιλικές προς το περιβάλλον, έχοντας ουσιαστικά μηδενικά κατάλοιπα και απόβλητα. Δεν πρόκειται να εξαντληθούν ποτέ, σε αντίθεση με τα ορυκτά καύσιμα. Μπορούν να βοηθήσουν την ενεργειακή αυτάρκεια μικρών και αναπτυσσόμενων χωρών, καθώς και να αποτελέσουν την εναλλακτική πρόταση σε σχέση με την οικονομία του πετρελαίου. Είναι ευέλικτες εφαρμογές που μπορούν να παράγουν ενέργεια ανάλογη με τις ανάγκες του επί τόπου πληθυσμού, καταργώντας την ανάγκη για τεράστιες μονάδες παραγωγής ενέργειας (καταρχήν για την ύπαιθρο) αλλά και για μεταφορά της ενέργειας σε μεγάλες αποστάσεις. Ο εξοπλισμός είναι απλός στην κατασκευή και τη συντήρηση και έχει μεγάλο χρόνο ζωής. Επιδοτούνται από τις περισσότερες κυβερνήσεις. Μειονεκτήματα Α.Π.Ε. Έχουν αρκετά μικρό συντελεστή απόδοσης, της τάξης του 30% ή και χαμηλότερο. Συνεπώς απαιτείται αρκετά μεγάλο αρχικό κόστος εφαρμογής σε μεγάλη επιφάνεια γης. Γι' αυτό το λόγο μέχρι τώρα χρησιμοποιούνται σαν συμπληρωματικές πηγές ενέργειας. Για τον παραπάνω λόγο προς το παρόν δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την κάλυψη των αναγκών μεγάλων αστικών κέντρων. Η παροχή και απόδοση της αιολικής, υδροηλεκτρικής και ηλιακής ενέργειας εξαρτάται από την εποχή του έτους αλλά και από το γεωγραφικό πλάτος και το κλίμα της περιοχής στην οποία εγκαθίστανται. Για τις αιολικές μηχανές υπάρχει η άποψη ότι δεν είναι κομψές από αισθητική άποψη κι ότι προκαλούν θόρυβο και θανάτους πουλιών. Με την εξέλιξη όμως της τεχνολογίας τους και την προσεκτικότερη επιλογή χώρων εγκατάστασης (π.χ. σε πλατφόρμες στην ανοιχτή θάλασσα) αυτά τα προβλήματα έχουν σχεδόν λυθεί. Για τα υδροηλεκτρικά έργα λέγεται ότι προκαλούν έκλυση μεθανίου από την αποσύνθεση των φυτών που βρίσκονται κάτω απ' το νερό κι έτσι συντελούν στο φαινόμενο του θερμοκηπίου.

5 Ηλιακή ενέργεια Είναι το σύνολο των διαφόρων μορφών ενέργειας που προέρχονται από τον Ήλιο Το φως ή φωτεινή ενέργεια, η θερμότητα ή θερμική ενέργεια καθώς και διάφορες ακτινοβολίες Είναι πρακτικά ανεξάντλητη, δεν υπάρχουν περιορισμοί χώρου και χρόνου για την εκμετάλλευσή της Ο άνθρωπος εκμεταλλεύεται την ηλιακή ενέργεια χρησιμοποιώντας ηλιακά ηλεκτρικά στοιχεία, πλαίσια ηλιακών κυψελίδων και γιγάντια κάτοπτρα Ηλιακά ηλεκτρικά στοιχεία: Έχουν πολύ μεγάλο κόστος κατασκευής και χρησιμοποιούνται κυρίως για την παραγωγή ηλεκτρικού ρεύματος στους δορυφόρους Πλαίσια ηλιακών κυψελίδων (Solar panel) ή ηλιακά στοιχεία: η πιο διαδεδομένη μέθοδος εκμετάλλευσης ηλιακής ενέργειας, βασίζεται στο φωτοηλεκτρικό φαινόμενο (πόλωση των ηλεκτρικών φορτίων σε συγκεκριμένα υλικά, όταν αυτά εκτεθούν σε φωτεινή ακτινοβολία δημιουργία διαφοράς δυναμικού μεταξύ των δημιουργούμενων πόλων ηλεκτρική γεννήτρια)

6 Φωτοβολταϊκά συστήματα Εκμεταλλευόμενο το φωτοβολταϊκό φαινόμενο, το φωτοβολταϊκό σύστημα παράγει ηλεκτρική ενέργεια από την ηλιακή ενέργεια. Αποτελείται από ένα ή περισσότερα πλαίσια φωτοβολταϊκών στοιχείων, μαζί με τις απαραίτητες συσκευές και διατάξεις για τη μετατροπή της ηλεκτρικής ενέργειας που παράγεται στην επιθυμητή μορφή. Δυο τύποι πυριτίου χρησιμοποιούνται για την δημιουργία φωτοβολταϊκών στοιχείων: το άμορφο και το κρυσταλλικό πυρίτιο (μονοκρυσταλλικό ή πολυκρυσταλλικό). Χαμηλός τυπικός βαθμός απόδοσης ενός φωτοβολταϊκού στοιχείου (13 19%) και άρα το φωτοβολταϊκό σύστημα καταλαμβάνει μεγάλη επιφάνεια προκειμένου να αποδώσει την επιθυμητή ηλεκτρική ισχύ. Πλεονεκτήματα: Δεν παράγει ρύπους, Αθόρυβη λειτουργία, Μικρές απαιτήσεις συντήρησης, Μεγάλη διάρκεια ζωής, Δυνατότητα μελλοντικής επέκτασης, Ευελιξία στις εφαρμογές. Μειονεκτήματα: Αρκετά υψηλό κόστος και χαμηλή απόδοση.

7 Φωτοβολταϊκά από πολυκρυσταλλικό και μονοκρυσταλλικό πυρίτιο Φωτοβολταϊκή συστοιχία

8

9 Αποτελέσματα έρευνας μέσω ερωτηματολογίου Το ερωτηματολόγιο αφορούσε στις γνώσεις και στάσεις των μαθητών σχετικά με τις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας και τις εφαρμογές τους. Το δείγμα αφορούσε μαθητές του 1 ου ΕΠΑΛ και του 1 ου και 2 ου ΓΕΛ Μεσολογγίου (σε συνεργασία με τους μαθητές των σχολείων αυτών) Απάντησαν συνολικά 249 μαθητές: 128 αγόρια, 121 κορίτσια 94 μαθητές ΕΠΑΛ, 155 μαθητές ΓΕΛ

10 Δημογραφικά στοιχεία Κορίτσι Αγόρι Φύλο Αγόρια 51 % Κορίτσια 49 % Σχολείο ΕΠΑΛ 38 % ΓΕΛ 62 % ΓΕΛ ΕΠΑΛ Β Λυκείου Γ Λυκείου Α Λυκείου Τάξεις Α Λυκείου 55 % Β Λυκείου 33 % Γ Λυκείου 12 %

11 1η ερώτηση: Γνωρίζεις τι είναι οι Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας (ΑΠΕ); Όχι 18% Ναι 82%

12 2η ερώτηση: Για τις παρακάτω πηγές ενέργειας, σημείωσε εάν πιστεύεις ότι είναι ανανεώσιμες ή συμβατικές: Ενέργεια από ωκεανούς 52% 13% 35% Κυματική ενέργεια 56% 12% 32% Ενέργεια από παλίρροιες 47% 15% 38% Πυρηνική ενέργεια 26% 39% 34% Ενέργεια βιομάζας 33% 23% 44% Γαιάνθρακας 14% 51% 35% Ανανεώσιμη Γεωθερμική ενέργεια 52% 20% 27% Συμβατική Υδροηλεκτρική ενέργεια 60% 16% 24% Δεν γνωρίζω Φυσικό αέριο 23% 58% 19% Πετρέλαιο 12% 71% 17% Αιολική ενέργεια 66% 12% 22% Ηλιακή ενέργεια 79% 9% 12% 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% Οι μαθητές έδωσαν με μεγαλύτερο ποσοστό τη σωστή απάντηση σε σχέση με τη λάθος, για όλες τις πηγές ενέργειας. Οι μαθητές απάντησαν σωστά με υψηλά ποσοστά (58% έως 79%) για την ηλιακή, την αιολική και την υδροηλεκτρική ενέργεια, το πετρέλαιο και το φυσικό αέριο. Η μεγαλύτερη αβεβαιότητα σημειώθηκε στην ενέργεια βιομάζας (απάντησαν ότι δεν γνωρίζουν με ποσοστό 44%).

13 3η ερώτηση: Οι Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας ρυπαίνουν το περιβάλλον; Δεν γνωρίζω 12% Ναι 20% Όχι 68%

14 4η ερώτηση: Με τη χρήση ΑΠΕ γίνεται εξοικονόμηση ενέργειας, σε σχέση με τη χρήση Συμβατικών Πηγών Ενέργειας; Δεν γνωρίζω 27% Όχι 10% Ναι 63%

15 5η ερώτηση: Χρησιμοποιείς κάποια Ανανεώσιμη Πηγή Ενέργειας στο σπίτι ή στο σχολείο; 80% 70% 60% 56% 65% 64% 66% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 29% 15% 22% 12% 25% 11% 11% 23% 21% 19% Ναι Όχι Δεν γνωρίζω 0% Φωτοβολταϊκό σύστημα Ηλιακό θερμοσίφωνα Ενεργειακή χρήση βιομάζας Σύστημα αιολικής ενέργειας Γεωθερμία για θέρμανση/ψύξη Οι μαθητές απάντησαν με ποσοστό 65% ότι χρησιμοποιούν ηλιακό θερμοσίφωνα, με ποσοστό 29% ότι χρησιμοποιούν κάποιο άλλο φωτοβολταϊκό σύστημα παραγωγής ενέργειας και με ποσοστό 21% ότι χρησιμοποιούν τη γεωθερμία για θέρμανση ή/και ψύξη.

16 6η ερώτηση: Θα ξόδευες χρήματα για να κάνεις μία επένδυση για εγκατάσταση συστήματος ΑΠΕ στο σπίτι σου (π.χ. φωτοβολταϊκό σύστημα); Μόνο με επιδότηση 30% Ναι 50% Όχι 20% Οι μαθητές με ποσοστό 80% απάντησαν ότι θα ξόδευαν χρήματα για μία επένδυση ΑΠΕ στο σπίτι τους (Ναι ή Μόνο με επιδότηση).

17 7η ερώτηση: Σημείωσε, εάν έχεις επισκεφθεί κάποια (ή κάποιες) μονάδα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας από τις παρακάτω: Άλλο 6% Γεωθερμικό πάρκο 11% Πυρηνικό εργοστάσιο 19% Φωτοβολταϊκό πάρκο 37% Αιολικό πάρκο 35% Υδροηλεκτρικός σταθμός (φράγμα) 46% Θερμοηλεκτρική μονάδα (λιγνίτης) 23% 0% 5% 10% 15% 20% 25% 30% 35% 40% 45% 50% Οι μαθητές με ποσοστό 46% απάντησαν ότι έχουν επισκεφθεί Υδροηλεκτρικό σταθμό (φράγμα), γεγονός αναμενόμενο για την περιοχή της Αιτωλοακαρνανίας. Ακολουθούν σε ποσοστά το Φωτοβολταϊκό πάρκο (37%) και το Αιολικό πάρκο (35%).