Mở đầu: Mọi hoạt động trong cuộc sống hằng ngày đều cần tới năng lượng (hình 13.1). Năng lượng đóng vai trò quan trọng, quyết định sự tồn tại, phát triển và góp phần nâng cao chất lượng cuộc sống của con người. Nguồn gốc của năng lượng đến từ đâu?
Trả lời:
- Phần lớn năng lượng trên Trái Đất đến từ Mặt Trời như năng lượng gió, năng lượng nước, năng lượng sinh khối, ….Ngoài ra, Trái Đất còn có năng lượng riêng của nó như năng lượng địa nhiệt, ……
I. Vòng năng lượng trên trái đất
Câu hỏi 1: Để làm bốc hơi nước ở sông, hồ, biển và đại dương, năng lượng mặt trời đã chuyển hoá thành dạng năng lượng nào?
Trả lời:
- Để làm bốc hơi nước ở sông, hồ, biển và đại dương, năng lượng mặt trời đã chuyển hóa thành dạng năng lượng nhiệt.
Luyện tập 1: Thức ăn em sử dụng hằng ngày cung cấp nguồn năng lượng cần thiết cho các hoạt động vận động và học tập. Năng lượng dự trữ trong thức ăn đó có nguồn gốc từ đâu?
Trả lời:
- Thức ăn em sử dụng hằng ngày cung cấp nguồn năng lượng cần thiết cho các hoạt động vận động và học tập được đến từ sinh vật trên Trái Đất. Nhờ quá trình chuyển hóa năng lượng nhiệt trở thành năng lượng hóa học hoặc năng lượng tích lũy và ngược lại, từ đó sinh vật tồn tại được. Năng lượng nhiệt đó đến từ Mặt Trời, vì vậy năng lượng dự trữ trong thức ăn đó có nguồn gốc từ Mặt Trời.
Tìm hiểu thêm: Các nghiên cứu đã chỉ ra tỉ lệ sử dụng năng lượng mặt trời, cùng với năng lượng của Trái Đất cho các quá trình biển đổi cơ bản và được mô tả trong sơ đồ hình 13.4.
Dựa vào hình 13.4, em hãy cho biết:
a. Bao nhiêu phần trăm năng lượng mặt trời truyền tới Trái Đất được bầu khí quyển hấp thụ?
b. Bao nhiêu phần trăm năng lượng mặt trời truyền tới Trái Đất được thực vật sử dụng trong quá trình quang hợp?
c. Năng lượng nào trên Trái Đất không có nguồn gốc từ Mặt Trời?
Trả lời:
a. Năng lượng mặt trời truyền tới Trái Đất được bầu khí quyển hấp thụ là 47%
b. Năng lượng mặt trời truyền tới Trái Đất được thực vật sử dụng trong quá trình quang hợp là 0,02%
c. Năng lượng trên Trái Đất không có nguồn gốc từ Mặt Trời là năng lượng địa nhiệt.
II. Năng lượng hóa thạch
Câu hỏi 2: Tại sao nói năng lượng hóa thạch có nguồn gốc từ Mặt Trời?
Trả lời:
- Năng lượng hóa thạch được hình thành từ các sinh vật sống (thực vật và động vật) đã chết hàng triệu năm trước. Các sinh vật này sử dụng năng lượng từ Mặt Trời để quang hợp và phát triển. Khi chúng chết, xác của chúng được chôn vùi dưới lòng đất và trải qua quá trình biến đổi thành than đá, dầu mỏ và khí đốt tự nhiên. Do đó, năng lượng hóa thạch gián tiếp có nguồn gốc từ Mặt Trời.
Câu hỏi 3: Lấy ví dụ trong cuộc sống hằng ngày con người đốt cháy các nhiên liệu hoá thạch gây ô nhiễm môi trường.
Trả lời:
- Ô tô chạy bằng xăng/dầu diesel:
+ Quá trình: Khi bạn lái xe, động cơ của xe sẽ đốt cháy xăng hoặc dầu diesel để tạo ra năng lượng cần thiết để di chuyển xe.
+ Tác động ô nhiễm môi trường: Quá trình đốt cháy nhiên liệu này tạo ra các khí thải độc hại như CO2 (carbon dioxide), CO (carbon monoxide), NOx (oxides of nitrogen), và các hạt bụi.
+ Hậu quả: Các khí thải này khi xâm nhập vào không khí gây ra hiện tượng nóng lên toàn cầu (hiệu ứng nhà kính) và ô nhiễm không khí, đặc biệt là trong các thành phố lớn, có thể gây ra các vấn đề về sức khỏe, môi trường sống và ảnh hưởng đến chất lượng không khí.
Vận dụng: Kể tên một số hoạt động trong đời sống hằng ngày mà em có sử dụng năng lượng hoá thạch. Nêu ưu điểm và nhược điểm của việc sử dụng này.
Trả lời:
Một số hoạt động trong đời sống hằng ngày mà em có sử dụng năng lượng hoá thạch: nấu ăn bằng bếp gas, di chuyển bằng xe máy hoặc ô tô (bố mẹ đèo đi học, đi chơi), ….
Câu hỏi 4: Kể tên một số khí thải độc hại được sinh ra trong quá trình đốt nhiên liệu hóa thạch.
Trả lời:
- Carbon dioxide (CO2)
- Methane (CH4)
- Nitrous oxide (N2O)
- Sulfur dioxide (SO2)
- Carbon monoxide (CO)
Luyện tập 2: Hình 13.9 là giàn khoan khai thác dầu thô trên mỏ Bạch Hổ, nằm cách bờ biển Vũng Tàu khoảng 145 km về phía Đông Nam. Mỏ Bạch Hổ là nguồn cung cấp dầu chủ yếu cho Việt Nam hiện nay. Em hãy tìm hiểu và nêu những lí do có thể làm tăng chi phí thăm dò, khai thác và vận chuyển dầu thô từ mỏ Bạch Hổ so với những mỏ nằm trong đất liền.
Trả lời:
Luyện tập 3: Lấy ví dụ cho thấy việc khai thác và sử dụng nhiên liệu hoá thạch hiện nay có thể gây ô nhiễm môi trường
Trả lời:
Việc khai thác và sử dụng nhiên liệu hoá thạch hiện nay có thể gây ô nhiễm môi trường:
- Khai thác nhiên liệu hóa thạch gây hủy hoại toàn bộ thảm thực vật, xói mòn đất, mất nơi cư trú của nhiều sinh vật; nước thải quặng mỏ trong quá trình khai thác và xử lí nguyên liệu khai thác gây ô nhiễm đất và nước xung quanh; sự cố rò rỉ dầu gây ô nhiễm nghiêm trọng nguồn nước; rò rỉ khí thiên nhiên trong quá trình khai thác góp phần gây ra hiệu ứng nhà kính.
- Quá trình tiêu thụ nhiên liệu hóa thạch phát thải lượng lớn khí thải độc hại như cacbon dioxit (CO2), sunfua dioxit (SO2), … phát thải các kim loại nặng, bụi mịn gây bệnh tim mạch, hô hấp cho con người và góp phần làm nóng lên toàn cầu.
Luyện tập 4: Nêu cách khai thác và vận chuyển của một số loại nhiên liệu hoá thạch. Từ đó, thảo luận để chỉ ra giá nhiên liệu hoá thạch phụ thuộc vào chi phí khai thác và vận chuyển.
Trả lời:
- Than đá:
+ Khai thác: Than đá được khai thác bằng phương pháp lộ thiên hoặc hầm lò.
+ Vận chuyển: Than đá được vận chuyển bằng đường bộ, đường sắt hoặc đường thủy.
- Dầu mỏ:
+ Khai thác: Dầu mỏ được khai thác bằng phương pháp khoan giếng.
+ Vận chuyển: Dầu mỏ được vận chuyển bằng đường ống, tàu chở dầu hoặc xe bồn.
- Khí đốt tự nhiên:
+ Khai thác: Khí đốt tự nhiên được khai thác bằng phương pháp khoan giếng.
+ Vận chuyển: Khí đốt tự nhiên được vận chuyển bằng đường ống hoặc tàu chở khí hóa lỏng (LNG).
- Thảo luận để chỉ ra giá nhiên liệu hóa thạch phụ thuộc vào chi phí khai thác và vận chuyển:
+ Chi phí khai thác: Chi phí khai thác phụ thuộc vào nhiều yếu tố như độ sâu của mỏ, phương pháp khai thác, giá nhân công, giá thiết bị,...
+ Chi phí vận chuyển: Chi phí vận chuyển phụ thuộc vào phương thức vận chuyển, cự ly vận chuyển, giá nhiên liệu vận chuyển,...
+ Cung và cầu: Giá nhiên liệu hóa thạch sẽ tăng khi nhu cầu cao hơn nguồn cung và ngược lại.
+ Thuế và phí: Giá nhiên liệu hóa thạch có thể bị ảnh hưởng bởi thuế và phí do chính phủ áp dụng.
Tìm hiểu thêm: Trong phản ứng hạt nhân, các hạt nhân nguyên tử có thể tương tác với nhau tạo thành các hạt nhân khác và toả ra năng lượng. Năng lượng này được gọi là năng lượng hạt nhân. Hiện nay, con người đã biết cách thu được năng lượng hạt nhân từ các phản ứng phân hạch để làm quay tuabin máy phát điện hoặc tạo lực đẩy cho tên lửa, tàu ngầm, ... Sử dụng năng lượng hạt nhân từ các phản ứng phân hạch có những ưu điểm và nhược điểm gì?
Trả lời:
