Đang tải... (xem toàn văn)
Bài thi vận dung kiến thức liên môn đạt giải cao, vận dụng kiến thức liên môn 2017-2018 mới nhấtBài thi vận dung kiến thức liên môn đạt giải cao, vận dụng kiến thức liên môn 2017-2018 mới nhấtBài thi vận dung kiến thức liên môn đạt giải cao, vận dụng kiến thức liên môn 2017-2018 mới nhấtBài thi vận dung kiến thức liên môn đạt giải cao, vận dụng kiến thức liên môn 2017-2018 mới nhấtBài thi vận dung kiến thức liên môn đạt giải cao, vận dụng kiến thức liên môn 2017-2018 mới nhấtBài thi vận dung kiến thức liên môn đạt giải cao, vận dụng kiến thức liên môn 2017-2018 mới nhấtBài thi vận dung kiến thức liên môn đạt giải cao, vận dụng kiến thức liên môn 2017-2018 mới nhấtBài thi vận dung kiến thức liên môn đạt giải cao, vận dụng kiến thức liên môn 2017-2018 mới nhấtBài thi vận dung kiến thức liên môn đạt giải cao, vận dụng kiến thức liên môn 2017-2018 mới nhấtBài thi vận dung kiến thức liên môn đạt giải cao, vận dụng kiến thức liên môn 2017-2018 mới nhấtBài thi vận dung kiến thức liên môn đạt giải cao, vận dụng kiến thức liên môn 2017-2018 mới nhấtBài thi vận dung kiến thức liên môn đạt giải cao, vận dụng kiến thức liên môn 2017-2018 mới nhấtBài thi vận dung kiến thức liên môn đạt giải cao, vận dụng kiến thức liên môn 2017-2018 mới nhất
PHÒNG GD – ĐT ĐỨC THỌ TRƯỜNG THCS ĐỒNG LẠNG Bức tranh “Năng lượng thât.” BÀI DỰ THI “VẬN DỤNG KIẾN THỨC LIÊN MÔN ĐỂ GIẢI QUYẾT CÁC TÌNH HUỐNG THỰC TIỄN DÀNH CHO HỌC SINH TRUNG HỌC NĂM 2015” Họ tên: Hoàng Quốc Khánh Sinh ngày: 15-09-2002 Lớp: 8A Địa chỉ: Xã Đức Đồng- Huyện Đức Thọ- Tỉnh Hà Tĩnh Điện thoại: 01679258810 Email: hoangquockhanh1509@gmail.com 1 Tên tình NĂNG LƯỢNG VÀ THÁI ĐỘ CỦA CHÚNG TA! Sau kết thúc buổi học, hai bạn Khánh Anh đường nhà xe để lấy xe đạp Chợt nhìn thấy lớp 7A: quạt điện quay bóng đèn sáng Khánh bảo Anh: – Khánh: Chúng ta tìm bác bảo vệ xin bác chìa khóa mở cửa để vào tắt bóng đèn quạt điện nhé! – Anh: Không phải lớp mình, công làm gì? Chúng ta – Khánh: Anh à! Cậu làm không Cậu biết không: việc làm gây lãng phí điện Lãng phí điện mức gây dẫn đến cạn kiệt lượng điện Mặt khác để sản xuất điện gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng Chúng ta phải biết tiết kiệm nguồn lượng quý giá – Anh: Thế à! Tớ hiểu rồi, gặp bác bảo vệ, xin bác chìa khóa để vào tắt thiết bị điện – Khánh: Vậy nhanh lên – Anh: Ừ – Khánh: Vì vậy, từ hôm sử dụng nguồn lượng nhà trường gia đình cách hợp lí Mục tiêu giải tình – Thứ nhất: Thế giới vào năm đầu kỉ 21 Dân số giới đạt mức 7,3 tỉ người (Số liệu công bố phiên họp dự báo dân số Hội nghị Thống kê Chung 2015 (JSM) 2015) tổ chức Seattle, Mỹ ngày 10/8/2015) nên nhiều vấn đề nảy sinh Vấn đề khủng hoảng nguồn lượng thu hút quan tâm nhà khoa hoc tất người giới Đây tình thiết thực, xuất phát từ thực tế đời sống đại hóa – Thứ hai: Như biết tượng biến đổi khí hậu làm Trái đất nóng lên Về tượng em giải thích ngắn gọn sau: Hiệu ứng nhà kính: Chúng ta biết rằng, xạ mặt trời xạ sóng ngắn (năng lượng lớn) nên dễ dàng xuyên lớp khí CO tầng ozon để chiếu xuống trái đất Ngược lại, xạ nhiệt từ mặt đất phát vào vũ trụ bước sóng dài (yếu ), nên bị hấp thụ (không xuyên qua được) CO nước khí Cân CO2 trì nhờ hấp thụ thực vật hòa tan nước biển đại dương Như vậy, với mức đó, lượng CO khí cần thiết cho ổn định nhiệt trái đất cho trình quang hợp thực vật Tuy nhiên, ngày nay, người thải CO vào khí vượt mức cân bình thường nó(2,5.1013 CO2) Điều dẫn đến gia tăng nhiệt độ trái đất Người ta ước tính nồng độ CO2 khí tăng lên gấp đôi nhiệt độ trung bình bề mặt trái đất tăng lên 3,6 độ C Sự nóng lên toàn cầu làm tan băng hai cực, dâng mực nước biển, ngập lụt vùng ven biển Nó gây bão lụt số vùng hạn hán vùng khác.Những biến đổi bất thường khí hậu chưa thể lường hết Hình 1: Sự nóng lên toàn cầu Đây vấn đề quan tâm nước ta Việt Nam nước ven biển chịu ảnh hưởng lớn biến đổi khí hậu, nên em muốn hướng đến giải vấn đề thực trạng Việc sử dụng nguồn lượng cách hợp lí không giúp tiết kiệm kinh tế cho gia đình mà có ý nghĩa lớn việc bảo vệ môi trường sống Góp phần thầy cô tuyên truyền, nhắc nhở bạn học sinh nhà trường để bạn nhận thức rõ việc sử dung hợp lí nguồn lượng xung quanh sống Bên cạnh bạn tuyên truyền tới người thân gia đình người xung quanh việc sử dụng hợp lí nguồn lượng – Thứ ba: Khi giải tình này, chúng em tìm hiểu sâu rộng môn Địa lí, Công nghệ, Vật lí, Sinh học, Mĩ thuật, Giáo dục công dân, Tiếng anh từ chúng em tăng khả vận dụng kiến thức môn học vào đời sống Tổng quan nghiên cứu liên quan tới việc giải tình huống? Để giải tình này, chúng em tìm hiểu thấy vận dụng kiến thức môn học nhà trường để giải cách đầy thuyết phục mà em đưa Vận dụng môn: Địa lí, Sinh học, Giáo dục công dân, Ngữ văn, Công nghệ, Vật lí, Mĩ thuật, Tiếng anh lớp mà em học Cụ thể là: * Với môn Địa lí lớp 9: Qua bài: “Sự phát triển phân bố công nghiệp” hiểu biết sử dụng lượng Việt Nam Mục II: Các ngành công nghiệp Đưa dẫn chứng sử dụng lượng Việt Nam: công nghiệp trọng điểm – Sản lượng than, dầu thô khai thác nước ta giai đoạn 1990-2007 Năm 1990 1995 2000 2007 Sản phẩm Than (triệu tấn) 4,6 8,4 11,6 42,5 Dầu thô (triệu tấn) 2,7 7,6 16,3 15,9 Như giai đoạn 1990-2007 sản lượng than khai thác nước ta tăng 37,9 triệu tăng gấp 9,2 lần sản lượng dầu mỏ tăng 13,2 triệu tấn, tăng gấp 5,9 lần – Khai thác than đá, dầu thô (dầu mỏ khí đốt) nguyên liệu để phát triển nhà máy nhiệt điện nước ta + Than: Quảng Ninh trữ lượng 6,5 tỉ nguồn nguyên liệu xây dựng nhà máy nhiệt điện Phả Lại (công suất: 1000MW), Na Dương, Uông Bí (Vùng trung du miền núi Bắc Bộ), Ninh Bình (Đồng sông Hồng) + Dầu khí: Tập trung thềm lục địa phía Nam: trữ lượng –> triệu dầu quy đổi hàng nghìn tỉ m3 khí kèm theo Các mỏ khí Lan Đỏ, Lan Tây khí đốt từ mỏ dầu nguyên liệu xây dựng nhà máy nhiệt điện Phú Mỹ, Bà Rịa, Cà Mau phía Nam nước ta – Sản lượng điện nước ta không ngừng tăng: Năm 2000 2005 2007 Sản lượng (tỉ kWh) 26,7 52,1 64,1 + Từ năm 2000 – 2007 sản lượng điện tăng: 37,4 tỉ KW, tăng gấp 2,4 lần Sản lượng ngành công nghiệp nặng nước ta chiếm 11% (2007) giá trị sản lượng toàn ngành công nghiệp + Từ Bắc vào Nam nguồn điện sử dụng truyền tải hệ thống đường dây 500 kV 250 kV * Với môn Hóa học 9: Sau nghiên cứu bài: – Bài 27: Cacbon – Bài 28: Các oxit cacbon – Bài 40: Dầu mỏ khí thiên nhiên – Bài 41: Nhiên liệu Em trình bày vài nhiên liệu như: – Than đá, dầu mỏ khí thiên nhiên nguồn nhiên liệu thiết yếu Tuy nhiên, nhiên liệu có lẫn hợp chất chứa lưu huỳnh nitơ, cháy tạo khí CO2 thường có lẫn khí khác SO2, NO2, CO gây ô nhiễm môi trường Các nguồn nhiên liệu dần cạn kiệt, vậy, người ta nghiên cứu tìm kiếm nguồn lượng thay (hiđro) – Than chứa 90% cacbon phi kim Khi đốt than sinh khí CO khí CO gây hại cho sức khỏe người (khí CO gây chết người) – Dầu mỏ hỗn hợp tự nhiên nhiều loại hiđrocacbon Khí thiên nhiên có mỏ dầu, mỏ khí nằm lòng đất Dầu mỏ khí thiên nhiên nguồn nhiên liêu quý đời sống công nghiệp Dàu mỏ khí thiên nhiên nước ta có trữ lượng vào khoảng – tỉ tấn, tập trung chủ yếu thềm lục địa phía Nam Hiện nước ta khai thác dầu khí mỏ: Bạch Hổ, Rạng Đông, Lan Tây Sản lượng dầu khí tăng lên góp phần quan trọng vào việc phát triển kinh tế ( Năm 2002: khai thác 19, 362 triệu dầu có 17, 102 triệu dầu thô 2, 26 tỉ m3 khí) Hình 2: Biểu đồ sản lượng dầu khai thác Việt Nam giai đoạn 1986 – 2002 * Với môn Ngữ văn: sử dụng kiểu văn nghị luận, thuyết minh với lí lẽ thuyết phục để giải tình * Với môn Công nghệ 8: Biết quy trình sản xuất lượng điện để giáo dục ý thức sử dụng lượng hợp lí Hình 3: Sơ đồ nhà máy nhiệt điện (1 Lò hơi; Tua bin hơi; Máy phát điện) Hình 4: Nhà máy thủy điện * Với môn Sinh học: Hiểu lượng khí thải độc hại trình khai thác sử dụng nước giới có ảnh hưởng lớn đến sức khỏe người Các khí nguy hiểm sức khoẻ người khí trái đất biết đến gồm: Cacbon đioxit (CO2); Lưu huỳnh đioxit (SO2).; Cacbon oxit (CO); Nitơ oxit (N2O); Clorofluorocacbon (còn gọi CFC) Mê tan (CH4) – Cacbon đioxit (CO2): CO2 với hàm lượng 0,03% khí nguyên liệu cho trình quang hợp để sản xuất suất sinh học sơ cấp xanh Thông thường, lượng CO2 sản sinh cách tự nhiên cân với lượng CO sử dụng cho quang hợp Hai loại hoạt động người đốt nhiên liệu hoá thạch phá rừng làm cho trình cân bằng, có tác động xấu tới khí hậu toàn cầu Ðioxit Sunfua (SO2): chất gây ô nhiễm không khí có nồng độ thấp khí quyển, tập trung chủ yếu tầng đối lưu Đioxit sunfua sinh núi lửa phun, đốt nhiên liệu than, dầu, khí đốt, sinh khối thực vật, quặng sunfua,.v.v SO độc hại sức khoẻ người sinh vật, gây bệnh phổi khí phế quản SO2 không khí gặp oxi nước tạo thành axit, tập trung nước mưa gây tượng mưa axit – Cacbon oxit (CO): CO hình thành việc đốt cháy không hết nhiên liệu hoá thạch than, dầu số chất hữu khác Khí thải từ động xe máy nguồn gây ô nhiễm CO chủ yếu thành phố Hàng năm toàn cầu sản sinh khoảng 600 triệu CO CO không độc với thực vật xanh chuyển hoá CO => CO2 sử dụng trình quang hợp Vì vậy, thảm thực vật xem tác nhân tự nhiên có tác dụng làm giảm ô nhiễm CO Khi người không khí có nồng độ CO khoảng 250 ppm bị tử vong – Nitơ oxit (N2O): N2O loại khí gây hiệu ứng nhà kính, sinh trình đốt nhiên liệu hoá thạch Hàm lượng tăng dần phạm vi toàn cầu, hàng năm khoảng từ 0,2 – 3% Một lượng nhỏ N2O khác xâm nhập vào khí kết trình nitrat hoá loại phân bón hữu vô N2O xâm nhập vào không khí không thay đổi dạng thời gian dài, đạt tới tầng khí tác động cách chậm chạp với nguyên tử oxi – Clorofluorocacbon (viết tắt CFC): CFC hoá chất người tổng hợp để sử dụng nhiều ngành công nghiệp từ xâm nhập vào khí CFC 11 CFCl3 CFC l2 CF2Cl2 (còn gọi freon 12 F12) chất thông dụng CFC Một lượng nhỏ CFC khác CHC 1F2 (hoặc F22), CCl4 CF4 xâm nhập vào khí Cả hai hợp chất CFC 11 CFC 12 freon hợp chất có ý nghĩa kinh tế cao, việc sản xuất sử dụng chúng tăng lên nhanh hai thập kỷ vừa qua Chúng tồn dạng sol khí không sol khí Dạng sol khí thường làm tổn hại tầng ozon, báo động môi trường, dạng không sol khí tiếp tục sản xuất ngày tăng số lượng CFC có tính ổn định cao không bị phân huỷ Khi CFC đạt tới thượng tầng khí chúng tia cực tím phân huỷ Tốc độ phân huỷ CFC nhanh tầng ôzôn bị tổn thương xạ cực tím tới tầng khí thấp – Mêtan (CH4): Mêtan loại khí gây hiệu ứng nhà kính Nó sinh từ trình sinh học, men hoá đường ruột động vật có guốc, cừu động vật khác, phân giải kỵ khí đất ngập nước, ruộng lúa, cháy rừng đốt nhiên liệu hoá thạch CH4 thúc đẩy oxi hoá nước tầng bình lưu Sự gia tăng nước gây hiệu ứng nhà kính mạnh nhiều so với hiệu ứng trực tiếp – CH4 Hiện hàng năm khí thu nhận khoảng từ 400 đến 76 x 1012g CH4 Triệu tấn/năm 3000 2500 2000 1500 1000 500 Mỹ T Quốc Nga Ấn Độ Nhật Đức Quốc gia Úc N Phi Anh H Quốc Hình 5: Phát thải khí CO2 số nước năm * Với môn Giáo dục công dân: Giáo dục ý thức bảo vệ tài nguyên thiên nhiên Luật tài nguyên môi trường * Với môn Mĩ thuật: Vẽ tranh tuyên truyền, cổ động việc sủ dụng lượng tiết kiệm hiệu quả: Hình 6: Một số tranh cổ động * Với môn Tiếng anh: Để hòa chủ trương, không khí xây dựng môi trường học Tiếng anh trường THCS Chúng ta đưa số hiệu song ngữ như: – CHUNG TAY SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG TIẾT KIỆM VÀ HIỆU QUẢ (JOIN HANDS USING ENERGY SAVING AND EFFICIENCY) – HÃY TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG CHO THẾ HỆ TƯƠNG LAI (LET’S SAVE ENERGY FOR FUTURE GENERATIONS) * Với môn Vật lí 8, 9: Tìm hiểu bài: – Vật li 8: Bài 17: Sự chuyển hóa bảo toàn Nhờ chuyển hóa thành động mà có nguồn lượng điện lớn để sử dụng (năng lượng gió, thủy ) song nguồn lượng nhiều vô tận, phải biết tiết kiệm nguồn lượng để sử dụng lâu dài Bài 26: Năng suất tỏa nhiệt nhiên liệu Để có lượng cần phải có nhiên liệu (xăng, dầu, than, khí đốt ) Theo ước tính Trái đất dự trữ khoảng 140 tỉ khí đốt – Vật lí 9: Bài 36: Truyền tải điện xa Điện truyền tải từ nơi sản xuất đến nơi tiêu thụ qua hệ thống dây tải điện Vì dây tải điện có điện trở nên phát sinh hao phí đường dây Để giảm công suất hao phí, cách tốt tăng hiệu điện vào hai đầu đường dây Bài 62: Sản xuất điện – Nhiệt điện thủy điện Điện sử dụng rộng rãi thuận tiện hoạt động người Nhưng nguồn điện lại sẵn tự nhiên nguồn lượng khác (than đá, dầu khí ) Nhờ nhà máy nhiệt điện, thủy điện, máy phát điện gió, pin mặt trời, nhà máy điện hạt nhân mà điện sản xuất Giải pháp giải tình * Của Đảng nhà nước – Cần xây dựng khung pháp lý phù hợp tiêu chuẩn quốc tế điều kiện Việt Nam Trước mắt, phải thành lập nhóm công tác liên ngành để rà soát lại hệ thống pháp luật hành, khảo sát thị trường nước thực số dự án thí điểm để có sở xây dựng khung pháp luật PPP – Chính phủ cần thành lập quan độc lập quản lý dự án PPP để thực „cơ chế cửa“, tạo điều kiện cho nhà đầu tư hội nắm bắt thông tin dự án cách dễ dàng thuận lợi việc triển khai thực thi dự án – Xây dựng chế hỗ trợ dự án, tính đến vai trò nhà nước với tư cách người bão lãnh xúc tiến tính khả thi Vì vốn đầu tư dự án đến từ nhiều nguồn đó, vốn nhà đầu tư thường khoảng 30%, lại vay Các đối tác cho vay tất nhiên tính toán đặt niềm tin vào hiệu dự 10 4995 5266 3770 3387 2603 2936 1960 1970 1820 1950 1980 1990 2000 2001 Hình 7: Tình hình khai thác than giai đoạn 1950 – 2001 – Tác hại môi trường: Quá trình khai thác chế biến than có ảnh hưởng lớn hệ sinh thái gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng đặc biệt nguồn nước Việc khai thác than : Có hai dạng mỏ than là: –Khai thác than phương pháp lộ thiên: gây vấn đề môi trường "xóa sổ" hoàn toàn thảm thực vật lớp đất mặt, làm gia tăng xói mòn đất làm nơi trú ngụ nhiều sinh vật Hơn nữa, nước thoát từ mỏ chứa axit khoáng độc, gây ô nhiễm nước, ô nhiễm đất –Khai thác than phương pháp hầm lò làm 50% trữ lượng, gây lún đất, ô nhiễm nước, tiêu hao gỗ chống lò nguy hiểm, xác suất rủi ro cao Ở Mĩ, suốt kỷ 20 có 90 000 người thợ mỏ chết tai nạn hầm mỏ Việc chế biến sàng tuyển than: Chế biến sàng tuyển than gây bụi, nước thải, kim loại nặng Đốt than tạo khí SO 2, CO2 Theo tính toán nhà máy nhiệt điện chạy than công suất 1000 MW hàng năm thải khoảng triệu CO 2, 18000 NOx, 11000-68000 phế thải nặng Thường công nhân có nguy cao bệnh ung thư nám phổi (Phổi họ phủ đầy bụi than) 19 Việc đốt than : Việc đốt than gây nhiều tác động xấu đến môi trường Sản phẩm trình đốt than phức tạp, bao gồm phần rắn phần bay (chủ yếu CO 2) VD: Khoáng pyrite (FeS2) cháy tách thành lưu huỳnh sắt, sắt kết hợp với oxygen thành oxide sắt nằm phần rắn, lưu huỳnh kết hợp với oxigen thành SOx bay vào khí quyển.Một số nguyên tố selenium, thủy ngân, bay theo sản phẩm cháy Ngoài ra, có lượng tro bụi bay vào khí Khi dùng than làm nhiên liệu cho nhà máy nhiệt điện, kg than đốt cháy, ta thu khoảng kWh điện, với hiệu suất suất thấp khoảng 30 - 40% Về mặt môi trường, kg than thương mại (có hàm lượng carbon 70%), sinh 2,93 kg khí carbonic Như vậy, kWh điện sản xuất tương ứng với phát thải 1,47 kg khí cacbonic Điều chứng tỏ than đá nguồn thải khí CO2 lớn nhất, nguyên nhân hàng đầu gây nên tượng nóng lên toàn cầu Ngoài ra, than bị đốt cháy sinh hàm lượng lớn khí SOx, NOx, nguyên nhân gây mưa axit Hình 8: Quá trình hình thành mưa axit Tro bụi từ trình đốt than nguồn gây ô nhiễm không khí nghiêm trọng 20 Hình 9: Ô nhiễm không khí đốt than Trung Quốc – Hạn chế ô nhiễm từ đốt than: Làm nhiên liệu đầu vào : Khoảng nửa lượng lưu huỳnh than thường xuất dạng pyrite (FeS2và nửa lại dạng S hữu S hữu khó khử loại dạng pyrite vô phần lớn tách khỏi than phương pháp lý, hóa Pyrite có tỉ trọng gấp 3,6 lần than nên rửa than để tách FeS 2ra Làm than phương pháp vật lý không tách S khỏi than mà làm tăng chất lượng, tăng lượng đơn vị trọng lượng than, tăng hiệu buồng đốt Sử dụng thiết bị lọc rửa khí : Chúng ta giảm phát thải SO2bằng cách cài đặt thiết bị lọc khí vào ống khói Trong thiết bị lọc khí dùng vôi, sữa vôi phun vào luồng khí chứa SO2và trung hòa S bị hấp thụ tách ra, trở thành bùn sệt canxisulfit hay canxisulfat (thạch cao, tái sử dụng xây dựng) Đốt than giàn ghi hoá lỏng : (Fluidize-bed Combustion : FBC) Đây kỹ thuật với nhiều ưu điểm, cho hiệu làm khí thải hiệu lượng cao Trong lò FBC này, than nghiền trộn với bột đá vôi thành chất huyền phù (hoá lỏng) phun mạnh với không khí vào đáy giàn ghi SO2tác dụng với vôi tạo canxisulfat rắn, rơi xuống đáy lò nung đem Tỉ lệ tách S đạt cao 90% Do đốt nóng, phân tử hoá lỏng tiếp xúc trực tiếp với ống nồi nên truyền nhiệt dẫn nhiệt (tốt truyền nhiệt đối lưu xạ lò thông thường) Vì thế, hiệu truyền nhiệt lò tăng lên nên nhiệt độ lò giảm 1/2 nhiệt độ nồi thông thường (1600 độ xuống 800 độ), nhờ giảm hình thành khí NO x (Nhiệt độ cao làm cho N2và O2trong khí kết hợp, tạo nitơ oxit) Cải tiến lò đốt nhằm giảm thiểu NOx Nitơ oxit hình thành phần từ oxihoá nitơ có sẵn thân nhiên liệu phần từ oxit hóa nitơ không khí cháy Một kỹ thuật cải tiến trình đốt để giảm thiểu hai nguồn thải NO xtrên kỹ thuật không khí dư thừa thấp Người ta tính toán khối lượng không khí cho trình đốt cẩn thận để lượng khí dư tối thiểu (kỹ thuật giảm 15-50%lượng NOxthải) Kỹ thuật thứ hai phân kỳ trình đốt Ban đầu, nhiên liệu cho cháy môi trường thiếu không khí, nitơ thân nhiên liệu cháy, phóng thích chủ yếu dạng khí nitơ (N2 nhiều NOx) Giai đoạn cho nhiều không khí để đốt cháy hoàn toàn nhiên liệu Phương pháp giảm 21 lượng NOx sinh từ oxit hoá nitơ thân nhiên liệu nên lượng NO xthải giảm khoảng 45-60% *Dầu mỏ: – Vai trò: Dầu mỏ có vai trò quan trọng đời sống nay, loại nhiên liệu hóa thạch sử dụng phổ biến Dầu mỏ sử dụng chủ yếu để sản xuất nhiên liệu cung cấp cho ngành công nghiệp hóa dầu Trước đây, dầu mỏ dùng để sản xuất điện Những ứng dụng thường gặp dầu mỏ là: làm nhiên liệu cho phương tiện giao thông, nhựa đường, chất dẻo, sợi vải tổng hợp, thuốc (aspirin, ), pin mặt trời, mỹ phẩm, sáp màu, kẹo cao su,… – Trữ lượng phân bố: Trữ lượng xác minh dầu mỏ giới (Theo BP Statistical Review of World Energy, June 2010) Tỉ lệ so Tỉ lệ sản Trữ lượng, Tỉ số R/P Châu lục với toàn lượng so với tỉ , năm cầu, % toàn cầu, % Bắc Mỹ 10,3 5,4 14,8 16,6 Nam Trung Mỹ 34,3 17,3 93,9 8,9 Châu Âu Á – Âu 19 10,1 21,7 21,8 Trung Đông 101,8 54,4 81,9 30,3 Châu Phi 17,4 9,5 35,8 12,2 Châu Á - Thái Bình 3,3 14,8 10,2 Dương Toàn cầu 188,8 100 46,2 100 Trữ lượng khổng lồ đến 63,2% lượng dầu giới tập trung Vịnh Ba Tư, Ảrập Saudi (thành viên số OPEC :Organization of Petroleum Exporting Countries) Các mỏ dầu quan trọng lại khác nằm vịnhư Venezuela, Mehico, Nga, Libi Mỹ (Alaska vịnh Mehico) – Tình hình khai thác tiêu thụ dầu mỏ: Dầu mỏ trở thành tiêu điểm cạnh tranh quốc tế Dầu mỏ coi nguồn lượng cho toàn giới tới năm 2025 Thống kê IEO 2004 cho thấy với nhu cầu đòi hỏi dầu mỏ tăng lên 1,9% năm vòng 24 năm tới, mức tiêu thụ 77 triệu thùng/ngày năm 2001 tăng lên đến 121 triệu thùng/ngày vào năm 2025 Nhu cầu lớn từ Mĩ nước phát triển châu Á Nga nước lớn sản xuất dầu mỏ giới, trở thành nguồn 22 cung cấp dầu mỏ cho nước phương Tây thu nhiều lợi ích giá dầu quốc tế tăng lên đòi hỏi nhiều dầu lửa từ Trung Quốc, Nhật Bản 3741 3745 3845 3904 3331 3066 2336 1052 523 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2001 2002 2003 Hình 10: Tình hình khai thác dầu (từ năm 1950 đến năm 2003) - Tác hại môi trường: + Việc khai thác vận chuyển dầu tiềm ẩn nhiều nguy tràn dầu chìm tàu, rò rỉ đường ống, tràn dầu đắm tàu, rò rỉ giếng khoan gây ô nhiễm nghiêm trọng đến biển bờ biển, ảnh hường lớn đến nguồn lợi thủy sản nguy hại đến sức khỏe người Đặc biệt dầu thấm vào đất gây ô nhiễm nước ngầm Ô nhiễm dầu gây tác hại nghiêm trọng đến môi trường Dầu hỏa bị oxi hóa chậm Nơi có cố dầu nước thải công nghiệp chứa dầu có benzen, toluen độc, làm sinh vật chết trực tiếp, polyclorua diphenyl trung chuyển vào thể cá qua người gây ung thư Những hợp phần nặng dầu lắng xuống đáy biển bị sóng đánh dạt vào cửa sông tác động lâu dài lên hệ sinh thái Dầu dạt vào bãi biển làm ngưng hoạt động đánh bắt hải sản, du lịch Đất bị ô nhiễm dầu trở thành đất chết Dầu xâm nhập vào làm thay đổi kết cấu, đặc tính lý học đất Các hạt keo đất thành "trơ", không khả hấp phụ trao đổi (giảm khả tự làm đất) Sự tràn dầu thô biển khơi nguy hại tràn dầu qua tinh chế gần bờ vùng cửa sông (hậu lâu dài thiệt hại nặng nề hơn) Dầu đốt sinh nitơ oxit, chủ yếu từ xăng đốt xe ôtô Nitơ oxit góp phần gây mưa axit Quá trình đốt cháy nhiên liệu từ dầu mỏ động đốt cho khí CO 2, H2O, N2 Tuy nhiên, động không hoàn hảo, khí thải chứa nhiều nhiên liệu chưa cháy hydrocarbon, sản phẩm trình cháy không hoàn toàn CO, sản phẩm nhiệt độ áp suất cao buồng đốt hợp chất chứa N NO x, CO2 nước Khí 23 CO2 gây hiệu ứng nhà kính, hợp chất CO, NO chất khí gây nguy hại cho người + Việc khai thác thềm lục địa gây lún đất, ôn nhiễm nước, không khí Hình 11: Thảm họa tràn dầu Deepwater Horizon vịnh Mexico (2010) – Hạn chế ô nhiễm dầu mỏ: Để giảm thiểu ô nhiễm dầu, người ta tìm cách làm giảm sunfit, mercaptan (dẫn xuất hữu từ H2S, tương tự rượu, S thay cho nhóm –OH), dầu, axit, độ kiềm hoá chất phương pháp vật lý Đất ô nhiễm cày xới để tiếp xúc với không khí cho bay hơi, tăng khả tự làm Khi nồng độ dầu nhỏ 100 mg/l, người ta dùng biện pháp oxi hoá sinh học vi sinh Hiện biết khoảng 46 loài vi khuẩn (phần lớn biển) có khả oxi hoá + Nâng cao hiệu suất khai thác dầu mỏ: Phương pháp bơm CO2 vào mỏ dầu khí, cho phép tiếp tục khai thác dầu mỏ mỏ gần cạn kiệt, đồng thời cách cất giữ CO2 Kỹ thuật sử dụng khoảng 70 mỏ dầu giới + Giảm tiêu hao lượng cho phương tiện giao thông lọc khói hiệu quả: Các kỹ thuật giảm tiêu hao lượng cho phương tiện giao thông giảm lượng xăng tiêu hao cho 100 km, thiết kế dòng xe chạy nhiều loại lượng như: dùng xăng kết hợp dùng lượng mặt trời…Để chống lại tượng ô nhiễm môi trường khí thải xe cộ gây (bụi than, CO, CO2, SO2, NOx…) người ta dùng lọc ngày hiệu quả, thí dụ ống xả có chất xúc tác *Khí thiên nhiên – Vai trò: Trước đây, khí đồng hành hay bị đốt bỏ phương tiện vận chuyển, 24 tồn trữ lợi mặt kinh tế Ngày nay, khí thiên nhiên dùng làm nhiên liệu cho nhà máy điện, ngành công nghiệp dân dụng (đun nấu, sưởi ấm,…) Khí thiên nhiên vận chuyển đường ống xa hàng ngàn kilômet Tuy vậy, trước vận chuyển áp suất cao, người ta phải tách khí có phân tử lớn propan, butan khỏi hỗn hợp khí để tránh ngưng tụ khí đường ống, lại methan ethan Các khí tách hóa lỏng bán dạng lỏng để làm khí đốt –Trữ lượng phân bố: Trữ lượng xác minh khí thiên nhiên giới (Theo BP Statistical Review of World Energy, June 2010) Trữ lượng, Tỉ lệ so Tỉ số Trữ lượng/ sản Châu lục ngàn tỉ mét với toàn lượng, R/P ratio, khối cầu, % năm Bắc Mỹ 9,9 5,3 12 Nam Trung Mỹ 7,4 45,9 Châu Âu Á – Âu 63,1 33,7 60,5 Trung Đông 75,8 40,5 >100 Châu Phi 14,7 7,9 70,5 Châu Á - Thái Bình 16,2 8,7 32,8 Dương Toàn cầu 187 100 58,6 –Tình hình khai thác tiêu thụ khí thiên nhiên: Cùng với dầu mỏ, gần đây, khí thiên nhiên coi nguồn nhiên liệu có nhu cầu tiêu thụ lớn giới với nhu cầu hàng năm tăng nhanh nhất, trung bình 2,2% kể từ năm 2001 đến 2025, so với nhu cầu tiêu thụ tăng 1,9% dầu mỏ hàng năm 1,6% hàng năm than Nhu cầu tiêu thụ khí thiên nhiên vào năm 2025 ước tính 151 nghìn tỷ feet khối, tăng lên gần 70% so với nhu cầu tiêu thụ năm 2001 (khi 90 nghìn tỷ feet khối) Như vậy, mức tiêu thụ khí thiên nhiên tổng loại lượng tiêu thụ tăng từ 23% năm 2001 lên 25% vào năm 2025 –Tác hại môi trường: Khi khai thác dầu mỏ, khí đồng hành thường đốt trực tiếp giàn khoan, gây phát thải khí CO2 trầm trọng vô ích Các cố rò rỉ đường ống dẫn khí gây hậu nghiêm trọng Khí thiên nhiên cháy, tạo CO2 gây hiệu ứng nhà kính so với than đá dầu mỏ nguồn gây ô nhiễm – Hạn chế ô nhiễm khí đốt: 25 Các kỹ thuật sử dụng khí đốt thiên nhiên nhà máy nhiệt điện có bước cải tiến lớn năm gần đây, đặc biệt thiết kế loại turbine khí Các loại turbine khí nhà máy nhiệt điện, tác dụng phủ đỉnh, phối hợp với turbine nước chu trình hỗn hợp để tận dụng ết nhiệt thải thường lớn turbine có cánh làm lạnh không khí đạt hiệu suất 50% (turbine Siemens củ nhiệt điện Phú Mỹ đạt hiệu suất 52%) Turbine có cánh làm lạnh nước hiệu suất lên đến 60% *Tác động lượng hóa thạch nói chung tới môi trường: Ở Hoa Kỳ, có 90% lượng khí nhà kính thải vào môi trường từ việc đốt nhiên liệu hóa thạch Đốt nhiên liệu hóa thạch tạo chất ô nhiễm không khí khác ôxít nitơ, điôxít lưu huỳnh, hợp chất hữu dễ bay kim loại nặng Theo Bộ Môi trường Canada: "Ngành điện số ngành công nghiệp đóng góp lớn vào phát thải liên quan đến hầu hết vấn đề không khí Sản xuất điện thải lượng lớn ôxít nitơ điôxít lưu huỳnh Canada, tạo sương mù mưa axít hình thành vật chất hạt mịn Nó nguồn thải thủy ngân công nghiệp lớn kiểm soát Canada Các nhà máy phát điện sử dụng nhiên liệu hóa thạch phát thải vào môi trường điôxít cacbon, chất tham gia vào trình biến đổi khí hậu Thêm vào đó, ngành có tác động quan trọng đến nước, môi trường sống loài Cụ thể, đập nước đường truyền tải tác động đáng kể đến nước đa dạng sinh học." Hình 12: Hàm lượng cacbon đioxit thời gian 400.000 năm gần Đốt nhiên liệu hóa thạch tạo axít sulfuric, cacbonicvà nitric, chất có nhiều khả tạo thành mưa axít ảnh hưởng đến vùng tự nhiên hủy 26 hoại môi trường Các tượng điêu khắc làm cẩm thạch đá vôi phần bị phá hủy axít hòa tan cacbonat canxi Nhiên liệu hóa thạch chứa chất phóng xạ chủ yếu nhưurani thori, chúng phóng thích vào khí Năm 2000, có khoảng 12.000 thori 5.000 urani bị thải từ việc đốt than Người ta ước tính suốt năm 1982, Hoa Kỳ đốt than thải gấp 155 lần so với chất phóng xạ thải vào khí cố đảo Three Mile Bốt than tạo lượng lớn xỉ tro bay Các chất sử dụng với nhiều mục đích khác nhau, chiếm khoảng 40% sản lượng Hoa Kỳ Việc khai thác, xử lý phân phối nhiên liệu hóa thạch gây mối quan tâm môi trường Các phương pháp khai thác than đặc biệt khai thác lộ thiên bốc lớp phủ đỉnh núi khai thác từ xuống khai thác dạng dải gây ảnh hưởng tiêu cực đến môi trường, hoạt động khai thác dầu khí khơi hiểm họa sinh vật thủy sinh Các nhà máy lọc dầu có tác động tiêu cực đến môi trường ô nhiễm nước không khí Việc vận chuyển than cần sử dụng đầu máy xe lửa chạy động diesel, dầu thô vận chuyển tàu dầu (có nhiều khoang chứa), hoạt động đòi hỏi phải đốt nhiên liệu hóa thạch truyền thống Các nguyên tắc môi trường áo dụng để làm giảm thiểu lượng phát thải yêu cầu khống chế (yêu cầu lượng chất thải yêu cầu công nghệ sử dụng), khuyến khích kinh tế chương trình tình nguyện Ví dụ nguyên tắc môi trường sử dụng Hoa Kỳ nhu "EPA đưa sách để giảm phát thải thủy ngân từ hoạt động hàng không Theo nguyên tắc phê chuẩn năm 2005, nhà máy phát điện sử dụng than cần phải cắt giảm lượng phát thải đến 70% vào năm 2018." Về thuật ngữ kinh tế, ô nhiễm từ nhiên liệu hóa thạch xem yếu tố bên tiêu cực Thuế cách áp dụng chiều để thực chi phí xã hội cách rõ ràng hay nói cách khác chi phí ô nhiễm Mục đích làm cho giá nhiên liệu tăng cao để làm giảm nhu cầu sử dụng tức giảm lượng chất gây ô nhiễm đồng thời tăng quỹ để phục hồi môi trường 27 Hình 13: Sử dụng nhiên liệu hóa thạch góp phần lớn gây nóng lên toàn cầu (46%) ĐỐI VỚI NĂNG LƯỢNG VIỆT NAM NÓI RIÊNG Nhận xét chung nguồn lượng Việt Nam Hình 14:Biểu đồ cấu sản xuất lượng Việt Nam 2010 (%) TS Ngô Đức Lâm, chuyên gia lượng, nhận xét nước ta có nhiều đa dạng nguồn lượng sơ cấp: nhiên liệu hóa thạch, sinh khối, lượng gió, lượng mặt trời Tuy nhiên, nguồn lượng chủ yếu sử dụng từ nhiên liệu hóa thạch: than đá, dầu thô, khí đốt thủy điện Trong kỷ XX thập niên đầu kỷ XXI, nguồn lượng đáp ứng nhu cầu sử dụng sản xuất đến năm 2030, Việt Nam không tiềm thủy điện lớn khai thác hết Trữ lượng than đá cạn dần Năm 2015, khả khai thác than đá đáp ứng từ 96%-100% nhu cầu sử dụng Năm 28 2020, khả khai thác đáp ứng 60% đến năm 2035, tỉ lệ 34% Trước tình hình này, Tập đoàn Điện lực Việt Nam, Tập đoàn Dầu khí Việt Nam có kế hoạch nhập than đá từ Úc năm 2015 Ngay Tập đoàn Than - Khoáng sản Việt Nam, họp ngày 8-10 vừa qua, phải thừa nhận đến năm 2016 bắt buộc phải nhập than đá, năm 2020 phải nhập từ 20-30 triệu than Theo quy hoạch phát triển điện lực quốc gia giai đoạn 2011-2020, có xét đến 2030 vào năm 2020, Việt Nam nhập 2.300 MW điện (chiếm 3,1% tổng cấu lượng điện), năm 2030 nhập 7.100 MW (chiếm 4,9% tổng cấu lượng điện) Quá trình công nghiệp hóa nhanh chóng khiến nguồn cung lượng không bắt kịp cầu Dự báo, nhu cầu lượng Việt Nam năm 2015-2020-2030 tăng từ 89.000 MTOE lên 150.000 MTOE 256.000 MTOE, khả cung ứng nhích chút một: 91.000-96.000 -113.000 MTOE “Từ nước xuất lượng, tới, Việt Nam phải nhập lượng Nguy không bảo đảm an ninh lượng, giảm lực cạnh tranh tụt hậu so với nước khu vực ngày cao” - TS Lâm cảnh báo Về tiềm lượng Việt Nam: – Đối với Việt Nam ,việc thuận lợi Việt Nam nước giàu tiềm tài nguyên mặt trời, gió, thủy triều hay thủy lực… Chúng ta điểm qua vài nét tài nguyên Việt Nam – Đầu tiên, lượng mặt trời Năng lượng mặt trời Việt Nam có tiềm to lớn khai thác ứng dụng Việt Nam có lợi nước nằm giải phân bổ ánh nắng mặt trời nhiều năm đồ xạ mặt trời giới Hiệu tổng cộng cao loại pin mono polycrystal; đặc biệt giá thành đầu tư thấp, công nghệ đơn giản phù hợp với điều kiện Việt Nam Theo giáo sư, tiến sĩ khoa học Nguyễn Tiến Khiêm “trong tất nguồn lượng tái tạo, lượng mặt trời phong phú biến đổi thời kỳ biến đổi khí hậu nay.” Ứng dụng lượng mặt trời ỏ Việt Nam phong phú với đa dạng sản phẩm như: Máy nước nóng, điện mặt trời, đèn, Tuy nhiên, nhu cầu sử dụng lượng mặt trời nhiều Với bờ biển dài 3.000km, có hàng nghìn đảo có cư dân sinh sống nhiều nơi đưa điện lưới đến Vì vậy, ứng dụng lượng mặt trời Việt Nam nguồn lượng chỗ để thay cho dạng lượng truyền thống, đáp ứng nhu cầu vùng dân cư kế sách có ý nghĩa mặt kinh tế, an ninh quốc phòng Tuy nhiên, ứng dụng lượng mặt trời Việt Nam chưa phát triển cách có kế hoạch tầm vĩ mô – Tiếp theo lượng gió , Ở Việt Nam, khu vực phát triển lượng gió không trải toàn lãnh thổ Với ảnh hưởng gió mùa chế 29 độ gió khác Theo nghiên cứu Ngân hàng giới, lãnh thổ Việt Nam, hai vùng giàu tiềm để phát triển lượng gió Sơn Hải (Ninh Thuận) vùng đồi cát độ cao 60 - 100m từ phía tây Hàm Tiến đến Mũi Né (Bình Thuận) Vùng có vận tốc gió trung bình lớn, mà có thuận lợi số lượng bão khu vực gió có xu ổn định Trong tháng có gió mùa, tỷ lệ gió nam đông nam lên đến 98% với vận tốc trung bình - m/giây, tức vận tốc xây dựng trạm điện gió công suất - 3,5 mW vùng đảo khơi Bạch Long Vĩ, đảo Phú Quý, Trường Sa địa điểm gió có vận tốc trung bình cao, tiềm năng lượng gió tốt, xây dựng trạm phát điện gió công suất lớn để cung cấp lượng điện cho dân cư đảo Hình 15: Nhà máy điện gió Bạc Liêu Dù đánh giá nguồn lượng có tiềm đáng kể, khai thác bổ sung cho nguồn điện quốc gia, lượng gió nước ta chưa phát triển, giai đoạn nghiên cứu ứng dụng Vẫn thiếu nhiều điều kiện để thu hút đầu tư vào ngành công nghiệp – Thêm lượng thủy triều không tạo khí thải có hại tới môi trường Là lượng gần vô tận Hiện giới lượng thủy triều đóng góp khoảng 1016KW/năm Giúp cải thiện giao thông đập chắn làm cầu nối qua sông Bảo vệ đường bờ biển khỏi mối nguy hiểm từ bảo Giá thành sản xuất rẻ, theo tính toán giá điện từ thủy triều tương đương với giá điện tạo từ nhà máy vận hành than đá hay khí đốt Mặc dù Việt Nam biết đến nơi có lượng than lớn Quảng Ninh, dầu mỏ Quảng Ngãi, khí đốt Bà Rịa, Vũng Tào nơi có hầu hết nguồn lượng tái tạo có giới Nhưng theo nhà khoa học, 30 chưa có sở khoa học tin cậy để xây dựng chiến lược, quy hoạch phát triển lâu dài nguồn lượng tái tạo nước ta.Theo tính toán quy hoạch phát triển lượng quốc gia, giai đoạn 2010- 2020 nước ta cân đối khả cung cấp nhu cầu sử dụng Từ nước xuất thành nước nhập lượng Cơ hội cho lượng bền vững TS Đào Trọng Tứ, Giám đốc Trung tâm Phát triển bền vững tài nguyên nước thích nghi với biến đổi khí hậu, cho việc cạn kiệt nguồn nhiên liệu hóa thạch sức ép nhu cầu lượng mở hội phát triển cho ngành lượng Việt Nam Cụ thể, nguồn lượng tái tạo tận dụng khai thác mở rộng tìm kiếm, nghiên cứu nguồn lượng mới, bền vững Bên cạnh đó, vấn đề sử dụng tiết kiệm lượng trọng thực cách nghiêm túc “Như vậy, không giải toán lượng mà giảm thiểu tác động tiêu cực đến môi trường Tất nhiên, thách thức tự nhiên mà trở thành hội chiến lược quy hoạch cụ thể” - TS Tứ nhận xét Tổng cục Năng lượng, Bộ Công Thương ước tính công suất lắp máy từ lượng sinh khối (sản sinh từ phân, rác thải ) vào khoảng 500-2.000 MW, điện gió từ 1.000- 6.200 MW, lượng tái tạo khác (quang năng, lượng sóng ) từ 2.700- 5.600 MW Còn theo ông Nguyễn Dương Tuấn, Tổng Giám đốc Công ty Mặt Trời Bách Khoa, Việt Nam có tổng số nắng lên đến 2.500 giờ/năm, tổng lượng xạ trung bình năm vào khoảng 230-250 kcal/cm2 theo hướng tăng dần phía Nam, sở tốt cho phát triển công nghệ lượng mặt trời Nếu sách việc mua điện từ hộ dân hay tổ chức cá nhân thông qua số nước giới việc đầu tư điện từ lượng mặt trời trở thành mô hình đầu tư hấp dẫn Ý nghĩa giải tình Nhờ kiến thức học môn học học nhà trường mà chúng em cảm thấy tự tin gặp tình bất ngờ sống Việc sử lí tình giúp chúng em gắn kết kiến thức lý thuyết nhà trường với thực tiễn đời sống đẩy mạnh thực phương châm “ Học đôi với hành” Nêu lợi ích việc sử dụng hiệu tiết kiệm lượng Và khẳng định giá trị lượng đời sống nên người phải biết sử dụng có hiệu tiết kiệm lượng Mỗi chúng ta, người giới biết sử dụng lượng tiết kiệm hiệu nhu cầu lượng ngày cao nguồn lượng hóa thạch vô tận Toàn giới chung tay để tiết kiệm điện, với hành động thiết thực Ngày 22-4 hàng năm gọi Ngày Trái Đất tổ chức bảo vệ môi trường Mĩ 31 khởi xướng từ năm 1970 Ngày trái đất hàng năm tổ chức theo chủ đề liên quan đến vấn đề môi trường nóng bỏng nước khu vực Ngoài ra, hàng năm giới dành đồng hồ để tiết kiệm điện “ Giờ trái đất” Việt Nam bắt đầu tham gia Ngày Trái Đất vào năm 2000 Giờ trái đất năm 2009 Sau đến Việt Nam từ năm 2009 đến nay, Giờ Trái đất trở thành hoạt động môi trường có sức lan toả mạnh mẽ cộng đồng, đặc biệt với bạn trẻ Hình 16: Khẩu hiệu Giờ Trái Đất năm 2014 Thông điệp cuối em muốn gửi đến tất người giới là: “CHÚNG TA HÃY CÙNG HÀNH ĐỘNG VÌ MỘT THẾ GIỚI MÀU XANH” Em xin chân thành cảm ơn! Hết -32 33