Mở đầu: Nhiên liệu hoá thạch đang có nguy cơ cạn kiệt. Hơn nữa, việc khai thác và sử dụng nhiên liệu hoá thạch gây ra nhiều tác động xấu đến môi trường sinh thái. Khai thác và sử dụng năng lượng tái tạo là một giải pháp quan trọng nhằm đảm bảo an ninh năng lượng và phát triển bền vững. Năng lượng tái tạo có những ưu điểm và nhược điểm nào?
Trả lời:
- Ưu điểm chung của các dạng năng lượng tái tạo là dồi dào, khi sử dụng không phát thải khí độc hại.
- Nhược điểm: Các công trình khai thác năng lượng tái tạo đòi hỏi chi phí xây dựng cao, hoạt động chưa ổn định và vẫn tồn tại những tác động tiêu cực tới môi trường như tạo ra lượng rác thải lớn, gây tiếng ồn làm ảnh hưởng tới đời sống người dân, làm mất rừng và thay đổi chế độ thuỷ văn, ảnh hưởng tới hệ sinh thái và sự sống của các loài sinh vật.
I. Năng lượng tái tạo
Câu hỏi 1: Nêu một số hoạt động sử dụng năng lượng mặt trời của em trong cuộc sống hằng ngày.
Trả lời:
- Sử dụng đèn pin năng lượng mặt trời
- Sử dụng sạc năng lượng mặt trời
- Sử dụng máy nước nóng năng lượng mặt trời
- Sử dụng hệ thống điện năng lượng mặt trời
Câu hỏi 2: Sử dụng năng lượng mặt trời có những ưu điểm và nhược điểm gì?
Trả lời:
Vận dụng 1: Vì sao ở nước ta, các dự án điện mặt trời lớn thường được xây dựng ở các tỉnh thành phía Nam và miền Trung - Tây Nguyên?
Trả lời:
- Do: Bức xạ mặt trời cao, Diện tích đất rộng, Hạ tầng lưới điện, Chính sách ưu đãi, Nhu cầu sử dụng điện cao
Câu hỏi 3: Tại sao nói năng lượng từ gió là năng lượng tái tạo và có nguồn gốc từ Mặt Trời?
Trả lời:
- Năng lượng gió là năng lượng tái tạo là vì gió là sự chuyển động của không khí từ khu vực có áp suất cao đến khu vực có áp suất thấp. Trên thực tế, gió tồn tại là do mặt trời làm nóng bề mặt Trái Đất một cách không đều. Khi không khí nóng tăng lên, không khí mát hơn di chuyển vào để lấp đầy khoảng trống. Chỉ cần có nắng thì gió sẽ thổi. Và gió từ lâu đã đóng vai trò là nguồn cung cấp năng lượng cho con người.
Câu hỏi 4: Sử dụng năng lượng từ gió có những ưu điểm và nhược điểm gì?
Trả lời:
Vận dụng 2: Thiết kế và chế tạo mô hình máy phát điện gió dựa vào hiện tượng cảm ứng điện từ.
Trả lời:
+ Khi có gió thổi đến, mô hình hoạt động tạo ra điện (đèn LED sẽ sáng).
+ Cánh tua bin thiết kế phù hợp, đảm bảo khi hoạt động trạng thái của đèn LED dễ quan sát nhất (đèn LED sáng rõ).
+ Mô hình chắc chắn, đảm bảo tính thẩm mĩ.
Tìm hiểu thêm: Năng lượng từ thuỷ triều
Các nhà khoa học đang nghiên cứu và thử nghiệm việc sử dụng động năng của các dòng chảy, do sự chênh lệch độ cao giữa mực nước triều cao và mực nước triều thấp, để làm quay tuabin của các máy phát điện. Năng lượng từ thuỷ triều có tiềm năng cho việc sản xuất năng lượng điện trong tương lai vì quy luật dòng chảy thuỷ triều ổn định và dễ dự đoán. Khi khai thác nguồn năng lượng này có hạn chế là cần mức chi phí cao về trang thiết bị và chỉ thực hiện được ở những nơi có thuỷ triều đủ cao. Dựa vào hình 14.6, mô tả sơ lược nguyên tắc khai thác năng lượng từ thuỷ triều.
Trả lời:
- Nguyên tắc khai thác năng lượng từ thuỷ triều là sử dụng sự chênh lệch độ cao giữa mực nước triều cao và mực nước triều thấp. Các nhà khoa học đặt các tuabin vào dòng chảy thuỷ triều. Khi nước triều lên cao, áp suất nước đẩy cánh quạt của tuabin, tạo năng lượng động cơ quay. Khi nước triều rút đi, tuabin tiếp tục tạo ra năng lượng khiến máy phát điện hoạt động.
Luyện tập: Em hãy tìm hiểu và nêu những khó khăn có thể gặp phải khi lắp đặt hệ thống chuyển đổi năng lượng từ sóng biển thành năng lượng điện và hệ thống truyền tải điện đó vào bờ.
Trả lời:
Khó khăn có thể gặp phải khi lắp đặt hệ thống chuyển đổi năng lượng từ sóng biển thành năng lượng điện và hệ thống truyền tải điện đó vào bờ:
- Sóng biển có độ xói mòn lớn, tàn phá cao đòi hỏi hệ thống thu năng lượng sóng phải bền.
- Phải bảo dưỡng hệ thống bằng phương tiện thuyền, xà lan, thợ lặn, …
- Chi phí lắp đặt, bảo dưỡng cao.
Câu hỏi 5: Khai thác thủy điện có những ưu điểm và nhược điểm gì?
Trả lời:
- Ưu điểm: năng lượng tái tạo và bền vững, không gây khí thải, giảm rủi ro biến động giá năng lượng, kiểm soát dòng chảy, đa năng hóa.
- Nhược điểm: ảnh hưởng đến môi trường, mất mát đất đai, ảnh hưởng đến sinh quyển nước, chi phí đầu tư ban đầu cao, chế ngự nước.
II. Sử dụng hiệu quả năng lượng và bảo vệ môi trường
Vận dụng 3: Thảo luận và đề xuất các biện pháp sử dụng hiệu quả năng lượng và bảo vệ môi trường tại gia đình, nhà trường và địa phương em đang sống.
Trả lời:
- Một số biện pháp bảo vệ môi trường có thể thực hiện như:
+ Hạn chế sử dụng thuốc bảo vệ thực vật, các loại hoá chất, các sản phẩm từ nhựa dùng một lần, giảm thiểu rác thải nhựa trong sinh hoạt hằng ngày. Nên sử dụng các loại dụng cụ, chất liệu có nguồn gốc từ thiên nhiên, sản phẩm tái chế.
+ Phân loại rác thải, phục vụ cho việc xử lí rác thải và tái chế đạt hiệu quả cao nhất.
+ Sử dụng tiết kiệm năng lượng, hạn chế các phương tiện giao thông cá nhân, tăng cường sử dụng nguồn năng lượng sạch và thân thiện với môi trường.
+ Giữ gìn cảnh quan, môi trường xanh – sạch – đẹp, tích cực trồng và chăm sóc cây xanh, bảo vệ rừng.