Hiệu ứng nhà kính và các nguồn năng lượng sạch

TRƯỜNG CAO ĐẲNG SƯ PHẠM KHOA TIỂU HỌC -o0o - BÀI THỰC HÀNH NHÓM MÔN TỰ NHIÊN – XÃ HỘI NỘI DUNG: HIỆU ỨNG NHÀ KÍNH VÀ NĂNG LƯỢNG SẠCH I - Hiệu ứng nhà kính Khái niệm hiệu ứng nhà kính Hiệu ứng nhà kính nhìn nhận từ góc độ học: Đây hiệu giữ nhiệt lớp kính nhà kính.Ở vùng ôn đới, điều kiện lạnh giá mùa đông, để bảo vệ trồng người dân châu Âu làm nhà kính nhằm giữ nhiệt độ không khí giúp cho trồng phát triển Tuy nhiên, nhà kính có khả ngăn cản khuếch tán ánh sáng mà khả hấp thụ xạ nhiệt giống khí - Hiệu ứng nhà kính Trái Đất: Đối với Trái Đất khí giống lớp kính, khí ánh sáng Mặt Trời xuyên qua đốt nóng bề mặt Trái Đất Đồng thời, có vai trò giữ nhiệt lại cho bề mặt Trái Đất xạ phần nhiệt vào khoảng không vũ trụ - Hiệu ứng nhà kính có từ lâu (có từ hình thành khí quyển), người khả tạo hiệu ứng nhà kính Trái Đất mà làm tăng thêm hiệu ứng nhà kính thông qua hoạt động sản xuất Vì thế, chống tăng lên hiệu ứng nhà kính chống hiệu ứng nhà kính số người lâu lầm tưởng, thuật ngữ “chống hiệu ứng nhà kính Trái Đất” cần phải thay thuật ngữ “chống tăng lên hiệu ứng nhà kính Trái Đất” Nguyên nhân gia tăng hiệu ứng nhà kính Trái Đất Để đến bề mặt trái đất, lượng mặt trời phải qua lớp không khí dày Một phần lượng mặt trời đến trái đất bị giữ lại nhờ trình vật lý, hóa học,sinh học phần phản xạ vũ trụ.bức xạ nhiệt từ trái đất phản xạ lại co bước sòng dài không xuyên qua lớp khí bị giữ lại khí nhà kính khí nhà kính tồn vừa phải chúng giúp cho nhiệt độ trái đất không lạnh chúng có nhiều khí kết trái đất nóng lên Sự gia tăng CO2, CFC, CH4, O3, N2O khí khác khí nguyên nhân gây nên gia tăng hiệu ứng nhà kính Trái Đất 2.1.CO2 (cacbon dioxit) - Là nguyên nhân gây hiệu ứng nhà kính, chiếm 50% cấu chất gây hiệu ứng nhà kính - Trong khí CO2 chiếm 0.034% thể tích, nguyên liệu cho trình quang hợp xanh Thông thường lượng CO2 sản sinh cách tự nhiên cân với lượng CO2 cho quang hợp Thế nhưng, hàm lượng CO2 không khí ngày tăng tác động xấu đến khí hậu toàn cầu hoạt động công nghiệp,sinh hoạt, giao thông… người - Theo tính toán nhà khoa học, nồng độ CO2 tăng gấp đôi, nhiệt độ bề măt Trái Đất tăng lên khoảng độ C Các số liệu nghiên cứu cho thấy nhiệt độ trái đất tăng 0.5 độ C khoảng thời gian từ 1885 đến 1940 thay đổi nồng độ CO2 khí từ 0.027% đến 0.035% dự báo, biện pháp khắc phục hiệu ứng nhà kính, nhiệt độ trái đất tăng lên 1.5 đến 4.5 độ C vào năm 2050 2.2 CFC(cloro fluoro cacbon) Chiếm 20% cấu khí gây hiệu ứng nhà kính Là hóa chất người tổng hợp để sử dụng nhiều ngành công nghiệp từ xâm nhập vào khí CFC dùng máy điều hòa nhiệt độ xe nhà cửa, dùng hệ thống làm lạnh tủ lạnh, việc chế tạo sản phẩm chất plastic xốp (ly, khay ăn, lớp cản nhiệt), số thuốc xịt, quy trình làm thiết bị điện tử sản phẩm phụ số trình hóa học Các khí trơ mặt hóa học, không cháy, không mùi nên có thời gian lưu dài Khi thải không khí chất bay lên tầng khí cao có khả xói mòn lớp ozon bao quanh trái đất làm cho tia cực tím từ mặt trời đến mặt đất nhiều hơn, làm tăng nhanh hiệu ứng nhà kính 2.3 CH4(metan) - Chiếm 13% cấu khí gây hiệu ứng nhà kính.Mỗi phân tử CH4 bắt giữ lượng nhiệt gấp 21 lần phân tử CO2 - Hiện nay, khí phát thải vào khí ngày nhiều hoạt động người Nguyên nhân phát thải CH4 là: • Sự khai thác, vận chuyển loại khí đốt, than đá dầu mỏ • Sự phân hủy chất hữu bãi rác thải rắn • Được sinh từ trình sinh học, men hóa đường ruột loài động vật, phân giải kị khí đất ngập nước, ruộng lúa • Việc sử dụng đốt nhiên liệu hóa thạch Các hồ chứa nước thủy điện đầu ống dẫn nước vào tuabin đặt sau đáy hồ, điều kiện áp suất cao, khí CH4 nước dễ dàng thoát bên ngoài, gây tổn hại cho môi trường 2.4 O3(ozon) - Chiếm 8% cấu khí gây hiệu ứng nhà kính.Là thành phần tầng bình lưu, khoảng 90% ozon tập trung độ cao 19-23km so với mặt đất Có chức bảo vệ sinh khả hấp thụ xạ tử ngoại tỏa nhiệt phân tử ozon - Người ta ước tính thời gian vừa qua, mức suy giảm tầng ozon trung bình toàn cầu 5% số lượng suy giảm ngày tăng phân hủy ozon vượt khả tái tạo lại.Hầu hết phân tử ozon bị phân hủy tác nhân bản: nguyên tử oxy, gốc hydroxyl hoạt động, oxit nito quan trọng hợp chất clo.Tầng ozon bị phá hủy làm tăng lượng mưa axit tạo thành khói quang hóa gây hiệu ứng nhà kính 2.5 N2O (oxit nito) - Chiếm 5% cấu khí gây hiệu ứng nhà kính Mỗi phân tử N2O bắt giữ lượng nhiệt gấp 270 lần phân tử CO2 - Nguyên nhân: • Khí thải từ ô tô, xe máy ( chủ yếu oxit carbon, hidrocarbon, oxit nitro • Quá trình đốt cháy rác thải rắn nguyên liệu • Một lượng nhỏ N2O xâm nhập vào khí kết trình nitrat hóa loại phân bón hữu vô hay trình xử lí nước thải • Quá trình sản xuất nông nghiệp hoạt động công nghiệp - Hợp chất phản ứng với nguyên tử oxy lượng cao tạo thành hợp chất nitric oxit (NO), tác nhân làm suy yếu tầng ozon - Hàm lượng tăng dần phạm vi toàn cầu, năm khoảng 0.2 đến 3% Mỗi năm có khảng 10 triệu N2O thải môi trường 2.6 Ngoài có khác như: - Hơi nước - SO2 - SF CF3 => Như biết, tất loại khí có khả giữ nhiệt cho Trái Đất, tầng ôzôn có vai trò ngăn cản phần lớn tia cực tím từ Mặt Trời gây hại cho sinh vật Trái Đất Hoạt động sản xuất người thải khí CFC, phá vỡ kết cấu tầng này, làm giảm nồng độ khí ôzôn, tăng lượng tia cực tím khiến nhiều loài sinh vật bị tiêu diệt, phá vỡ chuỗi thức ăn, cân sinh thái ảnh hưởng gián tiếp đến gia tăng hiệu ứng nhà kính Trái Đất Sự phân tích cho thấy tự nhiên thể thống nhất, hoàn chỉnh (khí năm thành phần vật chất tự nhiên), thành phần phận cấu thành có ràng buộc phụ thuộc lẫn nhau, chúng hoạt động thể hoàn chỉnh, ta tác động vào thành phần kéo theo thay đổi thành phần khác Tự nhiên hoạt động theo quy luật tự nhiên, người sống phụ thuộc vào chúng nên cần phải tôn trọng quy luật tự nhiên tồn tại, phát triển bền vững Để bảo vệ tự nhiên tốt nhất, cần hiểu sống có trách nhiệm với nó.Cụ thể là, để giảm hiệu ứng nhà kính Trái Đất cần có giải pháp tổng thể không đơn giảm lượng khí thải làm tăng hiệu ứng nhà kính Trái Đất 3.1 Ảnh hưởng gia tăng hiệu ứng nhà kính Hiện tượng băng tan hai cực -Trong kỷ hai mươi, nóng lên toàn cầu làm cho băng địa cực dòng sông tan chảy nhanh chóng dẫn đến hậu mực nước biển dâng cao, thúc đẩy trình bốc thoát Chất lượng số lượng nước uống, nước tưới tiêu sức khỏe loài thủy sản bị ảnh hưởng nghiêm trọng thay đổi trận mưa rào tăng khí bốc Mưa tăng gây lụt lội thường xuyên Khí hậu thay đổi làm đầy lòng chảo nối với sông ngòi giới - Nhiệt độ tăng băng tan khí áp cực giảm, cường độ gió giảm… dẫn đến biến đổi khí hậu cực kéo theo biến đổi khí hậu Trái Đất Song song với trình dải hạ áp xích đạo hoạt động mạnh, quy mô lớn nên đới khí hậu xích đạo cận xích đạo mưa nhiều thất thường Dải cao áp chí tuyến mạnh (do tác động hạ áp xích đạo) khí hậu nhiệt đới lục địa nhiệt đới hải dương bờ tây khô khan, khắc nghiệt, cực đoan.Trái lại, khí hậu nhiệt đới hải dương bờ đông (nhiệt đới gió mùa) mưa nhiều, cường độ lớn, nắng nóng kéo dài, xuất “siêu bão” với tần xuất lớn.Vài năm nay, Việt Nam phải thường xuyên hứng chịu “thịnh nộ” thiên nhiên chứng minh cho nhận định - Bên cạnh hoàn lưu khí cấp hành tinh thay đổi kéo theo biến đổi khí hậu Trái Đất không theo quy luật gây khó khăn cho người dự báo phòng tránh Nhiệt độ Trái Đất tăng, không làm tan chảy sông băng, núi băng mà lớp đất bị đóng băng vĩnh cửu mặt đất Quá trình làm đất bị co lại, mặt đất đứt gãy, xói lở,… ảnh hưởng nghiêm trọng đến nhà cửa công trình công cộng 3.2 Làm biến đổi hệ sinh thái kéo theo tác động trở lại khiến khí hậu biến đổi khủng khiếp - Khi nhiệt độ tăng, số loài sinh vật khả thích nghi (hoặc thích nghi song có giới hạn) bị tiêu diệt, phá vỡ cân sinh thái Ví dụ như: nhiệt độ tăng, thúc đẩy trình bốc thoát hơi, đất độ ẩm, thực vật phát triển, số loài biến mất, loài động vật ăn cỏ thiếu thức ăn nên bị tiêu diệt, loài ăn thịt ăn loài ăn cỏ chết theo, cân sinh thái bị phá vỡ, tăng khí CO2 (do thực vật) Và thay đổi tính chất bề mặt đệm, mặt đất trơ sỏi đá lại tác động trực tiếp đến khí hậu nơi đẩy hiệu ứng nhà kính tăng nữa, đồng thời hiệu ứng lại tác động ngược trở lại - Thời tiết thất thường nên thực vật hoa kết trái sớm hay muộn hơn, dẫn đến loài động vật di cư theo mùa lúc trở lại thiếu thức ăn, diệt vong Sự nóng lên Trái Đất làm mùa xuân đến sớm nên số loài chim không kiếm thức ăn nuôi sống thể giữ gen khoẻ mạnh cho hệ sau, vừa bước vào năm cối đâm hoa kết quả, theo tập quán năm chúng phải chờ đến thời gian định di cư Chỉ có loài có khả điều chỉnh lại đồng hồ sinh học có hội sống sót chuyển giao thông tin di truyền cho hệ sau.Bằng cách đó, thay đổi dần cách sống quần thể - Mực nước biển dâng cao, lục địa bị thu hẹp, hệ sinh thái biến đổi (chỉ cần thay đổi nhiệt độ, độ mặn số loài bị tiêu diệt), tính chất mặt đệm đổi thay kéo theo khí hậu thay đổi Tất hệ băng tan, khí hậu biến đổi, cân sinh thái bị phá vỡ, chúng lại tác động trở lại theo vòng tuần hoàn khép kín Điều kinh khủng “thịnh nộ” thiên nhiên lần sau thường khốc liệt lần trước - Nhiều loại bệnh tật người xuất hiện, loại dịch bệnh lan tràn, sức khoẻ người bị suy giảm Số người chết nóng tăng nhiệt độ cao chu kì dài trước Sự thay đổi lượng mưa nhiệt độ đẩy mạnh bệnh truyền nhiễm -Nhiệt độ cao tạo điều kiện cho nạn cháy rừng dễ xảy Giải pháp giảm thiểu hậu trước tăng lên hiệu ứng nhà kính Trái Đất -Trước hết, cần phổ biến kiến thức hiệu ứng nhà kính Trái Đất cho người để từ họ nhận thức đầy đủ trách nhiệm tượng tự nhiên Đặc biệt người phải hiểu tất loại khí có khả làm tăng hiệu ứng nhà kính, cần giảm lượng khí thải môi trường tự nhiên, khí CO2 -Đối với Việt Nam, chống tăng lên nhiệt độ bề mặt Trái Đất trước mắt chống biến đổi thất thường khí hậu lâu dài có chiến lược đối phó với dâng lên mực nước biển Trên sở thực trạng diễn biến thất thường thời tiết, khí hậu năm gần đây, cần thực giải pháp sau : + Trồng bảo vệ rừng: Giải pháp quan trọng xét hai khía cạnh trước mắt lâu dài Cần thực giao đất giao rừng, phủ xanh đất trống đồi trọc, thực đóng cửa rừng, bảo vệ rừng phòng hộ, rừng đầu nguồn, rừng ngập mặn + Thực đồng loạt biện pháp nhằm giảm thiểu tối đa tác hại bão, lũ lụt, xói lở, sạt đất cần xác định chống bão trình lâu dài, hàng năm, thường xuyên + Thực biện pháp giảm thiểu tác động hạn hán, nhiễm mặn, thiếu nước sản xuất, sinh hoạt ngập úng + Nghiên cứu, phát triển ứng dụng nguồn lượng sạch: Cần đẩy mạnh nghiên cứu phát triển lượng gió, thủy triều, Mặt Trời, sóng biển, sinh học để giải thiếu điện, chất đốt nhằm giảm tăng lên hiệu ứng nhà kính Trái Đất - Đối với cá nhân + Giáo dục gia tăng hiệu ứng nhà kính Thuyết phục người xung quanh thay đổi phạm vi ngày Theo đó, kỹ thuật tiết kiệm lượng (ví dụ: lượng mặt trời, bóng đèn huỳnh quang) sử dụng thêm thời gian nên ứng dụng nhiều + Chế độ ăn chay: Chăn nuôi nguyên nhân tạo khí phát thải gây hiệu ứng nhà kính nhiều so với vận chuyển Điều lượng lớn dầu khí sử dụng việc tạo thức ăn chăn nuôi cộng với chi phí vận chuyển thức ăn cho gia súc sau vận chuyển gia súc đến lò giết mổ hàng tạp hóa Cộng với số lượng lớn chất thải từ chăn nuôi không tái sử dụng lượng khí carbon dioxid từ gia chăn nuôi Chọn thực phẩm ăn chay làm giảm tiêu thụ nước nông nghiệp sử dụng đất, ảnh hưởng thuận lợi đến đa dạng sinh học Chế độ ăn chay chứng tỏ có lợi cho sức khỏe + Tái chế: Hãy góp phần giảm thiểu chất thải cách chọn sản phẩm tái sử dụng thay sản phẩm tái chế + Hạn chế sử dụng điều hòa nhiệt độ + Sử dụng giấy tái chế + Mua sản phẩm sản xuất nước trồng địa phương + Sử dụng phương tiện giao thông công cộng xe đạp (xe đạp điện) nhằm giảm khí nhà kính Kết luận Hiệu ứng nhà kính Trái Đất có từ lâu, hiệu ứng nhà kính sống Con người khả tạo hiệu ứng nhà kính Trái Đất mà có khả làm tăng thêm hiệu ứng nhà kính gây biến đổi khí hậu Đối phó với tượng tăng lên nhiệt độ bề mặt Trái Đất, trước hết cần hiểu rõ phổ biến kiến thức hiệu ứng nhà kính cho người để họ sống có trách nhiệm với tự nhiên Đây vấn đề lớn nhân loại, giải pháp phải thực đồng tiến hành tất quốc gia, lãnh thổ II Nguồn lượng Năng lượng nguồn lượng sử dụng không gây ô nhiễm môi trường Lợi ích lượng a.Lợi ích môi trường: - Không phát thải chất như: CO2, thủy ngân, Nitroden oxit (NOx), sunfua di-oxit (SO2) hay chất gây hại khác cho môi trường gây nhiễm độc nguồn nước, không khí, đất, nhiễm độc thủy ngân hay mưa sương mù axit - Không cần phải triệt để khai thác nguồn nguyên liệu hóa thạch, góp phần giảm thiểu tác động xấu lên lòng đất - Góp phần bảo tồn môi trường sống cho hệ sau - Trái ngược với nguyên liệu hóa thạch, nguồn nguyên liệu tái tạo vô tận gần vô hại b.Lợi ích kinh tế: - Giá nguồn lượng không phụ thuộc vào giá nguốn lượng truyền thống vốn ngày tăng cao - Công nghệ lượng ngày đại giá giảm nhiều qua năm - Tạo công ăn việc làm lĩnh vực “công nghiệp lượng sạch” - Đảm bảo an ninh lượng Các loại lượng 2.1 Pin nhiên liệu Đây kỹ thuật cung cấp lượng cho người mà không phát khí thải CO2 chất thải độc hại khác Một pin nhiên liệu tiêu biểu sản sinh điện trực tiếp phản ứng hydro ôxy Hydro lấy từ nhiều nguồn khí thiên nhiên, khí mêtan lấy từ chất thải sinh vật không bị đốt cháy nên chúng khí thải độc hại II.2 Năng lượng mặt trời Nhiệt Mặt Trời: chuyển xạ Mặt Trời thành nhiệt năng, sử dụng hệ thống sưởi, để đun nước tạo quay turbin điện Điện Mặt Trời: chuyển xạ Mặt Trời (dưới dạng ánh sáng) trực tiếp thành điện 2.3 Năng lượng từ đại dương Đây nguồn lượng vô phong phú, quốc gia có diện tích biển lớn Sóng thủy triều sử dụng để quay turbin phát điện Nguồn điện sản xuất dùng trực tiếp cho thiết bị vận hành biển hải đăng, phao, cầu cảng, hệ thống hoa tiêu dẫn đường v.v… 2.4 Năng lượng gió Năng lượng gió coi nguồn lượng xanh vô dồi dào, phong phú có nơi Người ta sử dụng sức gió để quay turbin phát điện 2.5 Dầu thực vật phế thải dùng để chạy xe Dầu thực vật thải bỏ, không tận dụng gây lãng phí lớn gây ô nhiễm môi trường Để khắc phục tình trạng này, người ta tái chế loại dầu dùng làm xà phòng, phân bón dầu VDF (nhiên liệu diezel thực vật) VDF chất thải ôxít lưu huỳnh, lượng khói đen thải 1/3 so với loại dầu truyền thống 2.6 Năng lượng từ tuyết Tuyết ứng dụng để làm lạnh kho hàng điều hòa không khí tòa nhà thời tiết nóng bức.Tuyết chứa nhà kho để giữ nhiệt độ kho từ 0oC đến 4oC Đây mức nhiệt độ lý tưởng dùng để bảo quản nông sản mà giảm chi phí sản xuất giảm giá thành sản phẩm 2.7 Năng lượng từ lên men sinh học Nguồn lượng tạo lên men sinh học đồ phế thải sinh hoạt Theo đó, người ta phân loại đưa chúng vào bể chứa lên men nhằm tạo khí metan Khí đốt làm cho động hoạt động từ sản sinh điện Sau trình phân hủy hoàn tất, phần lại sử dụng để làm phân bón 2.8 Nguồn lượng địa nhiệt Đây nguồn lượng nằm sâu lòng đảo, núi lửa Nguồn lượng thu cách hút nước nóng từ hàng nghìn mét sâu lòng đất để chạy turbin điện 2.9 Khí Mêtan hydrate Khí Mêtan hydrate coi nguồn lượng tiềm ẩn nằm sâu lòng đất, có màu trắng dạng nước đá, thủ phạm gây tắc đường ống dẫn khí người ta gọi “nước đá bốc cháy” Metan hydrate chất kết tinh bao gồm phân tử nước metan, ổn định điều kiện nhiệt độ thấp áp suất cao, phần lớn tìm thấy bên lớp băng vĩnh cửu tầng địa chất sâu bên lòng đại dương nguồn nguyên liệu thay cho dầu lửa than đá tốt 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19