SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG TIẾT KIỆM VÀ HIỆU QUA

Nghị định số 102/2003/NĐ-CP "dạng vật chất có khả năng sinh công, bao gồm nguồn năng lượng sơ cấp: than, dầu, khí đốt và nguồn năng lượng thứ cấp là nhiệt năng, điện năng được sinh ra t

GIÁO DỤC SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG TIẾT KIỆM VÀ HIỆU QUẢ TRONG MÔN

VẬT LÝ Ở TRƯỜNG THCS

1.1 Năng lượng

Từ điển BKVN : "độ đo định lượng chung cho mọi dạng vận động khác nhau

của vật chất“

Từ điển tiếng Việt và Từ điển vật lý PT: "đại lượng vật lý đặc trưng cho khả

năng sinh công của một vật“

Nghị định số 102/2003/NĐ-CP "dạng vật chất có khả năng sinh công, bao gồm

nguồn năng lượng sơ cấp: than, dầu, khí đốt và nguồn năng lượng thứ cấp là nhiệt năng, điện năng được sinh ra thông qua quá trình chuyển hoá năng lượng sơ cấp“

(Trong tài liệu này, với mục tiêu phổ cập giáo dục học sinh phổ thông về sử dụng năng lượng TK&HQ phù hợp với thực tiễn lao động sản xuất và cuộc sống, chúng

ta sẽ sử dụng thường xuyên khái niệm năng lượng theo NĐ 102/2003/NĐ-CP)

PHẦN THỨ NHẤT NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG

I NĂNG LƯỢNG VÀ VAI TRÒ CỦA NĂNG LƯỢNG ĐỐI VỚI CON NGƯỜI

1.2.2 Phân loại theo nguồn gốc năng lượng

- Năng lượng vật chất chuyển hoá toàn phần

gồm năng lượng từ nhiên liệu hóa thạch (hay nhiên liệu thiên nhiên) như than bùn, than nâu, than đá, dầu mỏ, khí thiên nhiên và năng lượng từ nhiên liệu nguyên tử.

-Năng lượng tái sinh (hay năng lượng tái tạo)

Là nguồn năng lượng có thể được hồi phục theo chu trình biến đổi của thiên nhiên, mà theo quan niệm của con người là vô hạn Các dạng năng lượng này gồm: năng lượng mặt trời, năng lượng của gió, thế năng của nước, năng lượng sóng biển, năng lượng thuỷ triều, năng lượng địa nhiệt.

-Năng lượng không tái sinh là nguồn năng lượng không hồi phục khi khai

thác và sử dụng Gồm: than nâu, than đá, than bùn, dầu lửa, khí tự nhiên,

-Năng lượng sinh khối (biomass): sinh ra do đốt trực tiếp hoặc chuyển đổi

nhiệt hóa học, chuyển đổi nhiệt sinh hóa các vật liệu có nguồn gốc hữu cơ (trừ than, dầu mỏ…) Nguồn năng lượng sinh khối dạng rắn gồm có gỗ, củi, các phụ phẩm nông nghiệp như trấu, rơm rạ, cây ngô, bã mía, các loại vỏ, thân cây thảo mộc; năng lượng sinh khối dạng lỏng như nhiên liệu sinh học (biofuel), dạng khí như biogas

- Năng lượng cơ bắp:

1.2.3 Phân loại theo dòng biến đổi năng lượng

Theo quá trình từ khai thác, biến đổi, truyền tải và SD năng lượng người

ta chia ra các dạng năng lượng như sau:

-Năng lượng sơ cấp

Là các nguồn năng lượng có sẵn trong thiên nhiên như than, dầu thô, khí

tự nhiên, năng lượng nguyên tử, thuỷ năng, củi gỗ

-Năng lượng thứ cấp

là nguồn năng lượng đã được biến đổi từ những dạng năng lượng khác như điện năng, hơi nước của các lò hơi, sản phẩm cracking dầu mỏ

-Năng lượng cuối cùng

Là năng lượng sau khâu truyền tải, vận chuyển được cấp tới nơi tiêu thụ,

1.3 Sự bảo toàn và chuyển hoá năng lượng

Năng lượng có thể chuyển hoá từ dạng này sang dạng khác, song

trong một hệ kín năng lượng của hệ có giá trị không đổi.

Trong tự nhiên cũng như trong kĩ thuật có rất nhiều hiện tượng ở

đó diễn ra các quá trình chuyển hoá năng lượng như:

+ Chuyển hoá cơ năng thành nhiệt năng + Sự chuyển hoá cơ năng thành điện năng + Sự chuyển hoá quang năng thành điện năng + Sự chuyển hoá điện năng thành các dạng năng lượng khác

(như: điện năng thành cơ năng; nhiệt năng thành hoá năng )

Trong các quá trình trên, năng lượng được bảo toàn Nếu hệ là kín thì năng lượng tổng cộng của hệ là hằng số; năng lượng có thể chuyển

từ dạng này sang dạng khác hoặc phân bố lại giữa các phần của hệ

1.4 Vai trò của năng lượng đối với con người.

1.4.1 Tình hình sử dụng NL trong sản xuất và đời sống.

NL có vai trò sống còn đối với cuộc sống con người, nó quyết định

sự tồn tại, phát triển và chất lượng cuộc sống của con người

+ con người sử dụng NL cho các hoạt động sản xuất, đi lại, xây dựng và đời sống hàng ngày.

+ khủng hoảng NL thường có tác động rất lớn tới kinh tế và xã hội của các nước trên thế giới.

+vấn đề NL thành quốc sách, đặt thành vấn đề " an ninh năng lượng" đối với sự phát triển của quốc gia.

Vai trò của năng lượng đối với con người

Theo số liệu của cơ quan năng lượng quốc tế (IEA), tiêu thụ năng lượng trên thế giới cho các lĩnh vực sản xuất và tiện nghi nhà ở như sau:

Công nghiệp, giao thông vận tải cũng như lĩnh vực tiện nghi nhà ở chiếm

phần lớn tiêu thụ năng lượng (mỗi lĩnh vực khoảng 25%); thương mại và dịch vụ công cộng khoảng 10%; nông lâm và ngư nghiệp khoảng 3%; sử dụng khác khoảng 12%

Trong lĩnh vực giao thông vận tải: tiêu thụ khoảng 60% năng lượng dầu đã

được chế biến

Trong ngành sản xuất điện năng, sử dụng các nguồn năng lượng để sản

xuất điện năng như sau: nhiên liệu hoá thạch chiếm 64%, năng lượng hạt nhân: 17%, thuỷ điện: 18%, năng lượng tái tạo: 1% điện năng toàn cầu

Vai trò của năng lượng đối với con người

Năng lượng dùng cho tiện nghi nhà ở có ba mục đích:

nấu thức ăn; đun nước nóng sinh hoạt và điều hoà không khí; chạy các thiết bị cơ điện nội thất, chiếu sáng, thiết bị điện tử,…

Vai trò của năng lượng đối với con người

- Nhu cầu năng lượng ngày càng cao do nhu cầu tăng trưởng kinh tế, phát triển các ngành sản xuất công nghiệp, GTVT và nâng cao chất lượng cuộc sống.

- Nguồn năng lượng được sử dụng chủ yếu vẫn là các nguồn năng lượng hoá thạch (than đá, dầu, khí tự nhiên )

-Điện năng là dạng năng lượng có nhiều ưu điểm vì nó dễ dàng được chuyển hoá từ các dạng năng lượng khác khi sản xuất điện năng,

đồng thời khi sử dụng, nó cũng dễ dàng chuyển hoá thành các dạng năng lượng khác

-Sản xuất và sử dụng điện năng có ý nghĩa rất quan trọng trong chiến lược năng lượng của mỗi quốc gia.

1.4.2 Sự cạn kiệt các nguồn năng lượng hoá thạch

Năm 2007, dân số toàn cầu 6,625 tỷ người, tiêu thụ lượng năng lượng

sơ cấp là 11.099 Mtoe (Mtoe: triệu tấn dầu tương đương), trong đó dầu 35,61%; khí tự nhiên: 23,76%; than: 28,63%; năng lượng hạt nhân: 5,60%; thủy điện: 6,39%.

Dự đoán năm 2050, dân số thế giới 10 tỷ người, nhu cầu về lượng năng lượng sơ cấp sẽ tương đương hơn 25 tỷ 340 triệu ~ 29 tỷ tấn than nguyên chất

Ước tính chung trên thế giới nguồn dầu mỏ thương mại còn dùng được khoảng 60 năm, khí tự nhiên còn dùng được khoảng 80 năm, than còn

Sự cạn kiệt các nguồn năng lượng hoá thạch

Việt Nam

Theo bộ công thương đánh giá (8/2007) nguồn năng lượng hóa thạch của Việt Nam đang bị cạn kiệt dần:

- Than chỉ còn 3,80 tỉ tấn, dầu còn 2,3 tỷ tấn

- Dự báo đến năm 2020, sẽ phải nhập ~ 12%-20% NL; đến năm 2050 NL cần phải nhập lên đến 50%-60%, chưa kể điện hạt nhân

1.4.3 Ảnh hưởng của việc khai thác và sử dụng năng lượng

đến MT sinh thái.

Tác động đến môi trường sinh thái do:

Khai thác, vận chuyển than, dầu khí,

sử dụng các nguồn năng lượng hoá thạch làm gia tăng hiệu ứng nhà kính

Sản xuất điện năng/nhiệt điện,thủy điện,điện hạt nhân,

II Xu hướng sử dụng năng lượng TK &HQ ở Việt Nam

2.1 Khái niệm tiết kiệm, hiệu quả

“sử dụng NLTK&HQ là sử dụng NL một cách hợp lý, nhằm giảm mức tiêu thụ NL, giảm chi phí NL cho hoạt động của các phương tiện, thiết bị sử dụng NL mà vẫn đảm bảo nhu cầu NL cần thiết cho các quá trình sản

xuất, dịch vụ và sinh hoạt”

(nghị định SỐ 102/2003/NĐ-CP)

Giảm chi phí NL trên một đơn vị sản phẩm

Nâng cao hiệu suất sử dụng NL/công nghệ.

Sử dụng thiết bị, phương tiện tiêu thụ ít NL.

Tính đủ chi phí cho SX điện năng/phí MT.

2.2 Sự cần thiết phải SD năng lượng TK & HQ.

Các nguồn tài nguyên năng lượng, đặc biệt là các nguồn nhiên liệu hoá thạch đang cạn kiệt.

Những vấn đề môi trường gây ra do các hoạt động của con người, trong đó việc khai thác, sử dụng các nguồn năng lượng, đặc biệt là năng lượng hoá thạch

Sử dụng năng lượng, tiết kiệm và hiệu quả đóng góp vào việc thực hiện các nguyên tắc phát triển bền vững.

2.3 Các biện pháp chung về SD NLTK & HQ

2.2.1 Các biện pháp quản lí.

- Xây dựng các văn bản pháp quy về sử dụng NLTK&HQ ( QG, QT);

- Lựa chọn cơ cấu kinh tế cho hiệu quả cao về sử dụng năng

lượng;

- Có chính sách ưu tiên ( thuế, quy hoạch, ) PT các nguồn NL mới

- Hợp lí hóa quá trình sản xuất

2.2.2 Các biện pháp tuyên truyền, giáo dục.

- Đưa nội dung giáo dục sử dụng NLTK&HQ vào các cấp học.

- Tuyên truyền về sử dụng NLTK&HQ trong gia đình, trường học, cộng đồng.

- Xây dựng nhà trường sử dụng NLTK&HQ

Các biện pháp chung về SD NLTK & HQ

2.2.3 Các biện pháp kĩ thuật.

- Giảm tổn thất trong quá trình chuyển đổi năng lượng ( thất thoát khi truyền tải điện, vận chuyển nhiên liệu, ;

- Giảm tổn thất trong quá trình sử dụng năng lượng;

- Sử dụng các thiết bị điều khiển tự động để giảm tiêu thụ năng lượng;

- Đổi mới công nghệ, nâng cao hiệu suất máy móc; tăng cường sử

dụng thiết bị có hiệu suất sử dụng năng lượng cao;

- Thu hồi năng lượng thải từ các quá trình sản xuất, sinh hoạt và tái sử dụng ;

2.4 Các giải pháp công nghệ và kĩ thuật

2.4.1 Sử dụng các nguồn năng lượng tái sinh.

(Thiết bị nung nóng nhờ năng lượng mặt trời)

(Tế bào quang điện)

Năng lượng Mặt Trời

Sử dụng các nguồn năng lượng tái sinh

2.4.2 Các giải pháp nâng cao hiệu suất sử dụng năng

lượng.

2.4.2.1.Ngành giao thông vân tải.

- Nâng cao hiệu suất sử dụng năng lượng

+ Giảm trọng lượng của phương tiện chuyên chở: /chế tạo các động cơ bằng hợp kim nhôm, rầm dọc tầu thuỷ bằng sợi cácbon,…/

+ Vận hành động cơ một cách tối ưu: Cải tiến các động cơ đốt trong để nâng cao hiệu suất của chúng đồng thời phát thải ít CO2 và những khí gây hiệu ứng nhà kính khác Kĩ thuật lái xe, điều khiển các phương tiện giao thông

+ Giảm ma sát giữa phương tiện chuyên chở và môi trường di chuyển, ma sát giữa các bộ phận chuyển động của phương tiện

2.4.2.2 Ngành công nghiệp

-Gia tăng hiệu suất SDNL với ba phương pháp sau: hợp lý

hoá sản xuất, sản xuất đúng mức, đúng lúc

(Để tiết kiệm năng lượng, người ta tìm cách sản xuất ra một sản phẩm một cách liên tục và ở

cùng một địa điểm để giảm thiểu việc vận chuyển)

-Chuyển sang sử dụng những dạng năng lượng khác

-Đổi qui trình sản xuất, hợp lí hoá qui trình sản xuất

- Thu hồi nhiệt thải để tái sử dụng

2.4.2.3 Lĩnh vực tiện nghi nhà ở.

- Trong việc đun nấu thức ăn:

> nâng cao hiệu suất của các bếp lò trong các gia đình.,…cải tiến bếp dùng điện, dùng gas

Đun nước nóng sinh hoạt và điều hoà không khí:

>kiến trúc nhà ở rất quan trọng cho việc giảm nhu cầu sử dụng năng lượng

Thiết bị điện nội thất:

> tìm hiểu ngay trong các tài liệu hướng dẫn sử

+ Nhà trường đào tạo, giáo dục, hình thành nhân cách thế hệ trẻ.

Giáo dục ở nhà trường được thực hiện thông qua hoạt động dạy học Các hoạt động dạy học được dựa trên các chương trình giáo dục được xây dựng khoa học và chặt chẽ, bao gồm các thành tố: Mục tiêu, nội dung, phương pháp và hình thức tổ chức giáo dục, đánh giá kết quả giáo dục

+ Giáo dục nhà trường thông qua các hoạt động phong phú đa dạng và hỗ trợ lẫn nhau

+ Nhà trường đóng vai trò quan trọng:

> vì ngoài đối tượng HS và thông qua HS có thể tác động một cách rộng rãi lên các thành viên khác của xã hội

> Số lượng HS, GV các cấp, bậc học của Việt Nam hiện nay chiếm gần 1/3 dân

III GD SDNLTK&HQ QUA DẠY HỌC CÁC MÔN HỌC Ở

TRƯỜNG THCS.

3.1.Vai trò của GDSD NLTK&HQ trong trường THCS.

3.2 Cơ sở pháp lý của việc triển khai GD SDNLTK&HQ

vào hệ thống giáo dục quốc dân.

• + Nghị định số 102/2003/NĐ-CP của Chính phủ về “sử dụng NLTK&HQ ” Điều 18 về chương trình mục tiêu quốc gia về sử dụng NLTK&HQ nêu yêu cầu giáo dục, đào tạo, phổ biến thông tin, tuyên truyền cộng đồng trong lĩnh vực phát triển, thúc đẩy sử dụng NLTK&HQ, bảo vệ môi trường.

• + Pháp lệnh số 02/1998/PL-UBTVQH10 về thực hành tiết kiệm, chống lãnh phí : quy định các tổ chức, cá nhân quản lý, sử dụng… tài nguyên thiên nhiên,… phải thực hành tiết kiệm, chống lãng phí.

• + Luật Điện lực (2005) quy định về tiết kiệm trong phát điện, truyền tải và phân phối điện,…

• + Chương trình mục tiêu quốc gia về “sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả” theo Quyết định số 79/2006/QĐ-TTg-CP của Thủ tướng Chính phủ Đề án thứ ba của Chương trình là: Đưa các nội dung về giáo dục sử dụng NLTK&HQ vào hệ thống giáo dục quốc dân, trong đó qui định rõ: Xây dựng nội dung, giáo trình, phương pháp giảng dạy lồng ghép các kiến thức về sử dụng NLTK&HQ vào các môn học, phù hợp với từng cấp học, từ tiểu học đến THPT;

3.3 Mục tiêu Của GD SDNGTK&HQ trong dạy học các môn

ở cấp THCS.

3.3.1 Về kiến thức.

Người học có hiểu biết về:

- Khái niệm về năng lượng.

- Các loại năng lượng.

- Sự chuyển hoá các dạng năng lượng.

- Vai trò của năng lượng đối với con người.

- Tình hình khai thác và sử dụng nguồn tài nguyên năng lượng hiện nay Nguồn tài nguyên năng lượng không phải là vô hạn.

- Những ảnh hưởng của việc khai thác và sử dụng nguồn tài nguyên năng lượng đối với môi trường.

- Xu hướng sử dụng nguồn tài nguyên năng lượng hiện nay.

- Các khái niệm về sử dụng NLTK&HQ.

- Ý nghĩa của việc sử dụng NLTK&HQ.

3.3.2 Về kỹ năng.

Người học có thể thực hiện được:

- Có thể liên kết các kiến thức các môn học với nhau và với các khái niệm về NL, các dạng NL và các nguồn NL, các quá trình sử dụng NL.

- Có thể giải thích cơ sở khoa học của các quá trình, các biện pháp thực hành sử dụng TK&HQ NL trong hoạt động của các thiết bị và trong đời sống hàng ngày.

- Có khả năng tuyên truyền, giải thích, thuyết phục và phổ biến cho các thành viên khác trong gia đình và cộng đồng ý

- Ham muốn tìm tòi khám phá nguồn NL.

- Ham muốn nghiên cứu tìm kiếm các biện pháp kĩ thuật, các biện pháp tuyên truyền, phổ biến sử dụng NLTK&HQ

3.4 Một số nguyên tắc lựa chọn nội dung GDSDNLTK&HQ trong các môn học ở trường trung học

• Nội dung được lựa chọn cần phù hợp với đặc điểm tâm, sinh lí và

• Các nội dung được lựa chọn phải thiết thực, gần gũi trong đời sống

và sản xuất.

3.5 Định hướng các nội dung cơ bản về GDSDNLTK&HQ

đưa vào các môn học.

• Không nhất thiết phải xây dựng bài học riêng về các nội dung giáo dục SD NLTK&HQ để đưa vào các môn học ở trường THCS, THPT Điều này được thực hiện bằng con đường dạy học tích hợp (DHTH)

• GV phải nắm một cách hệ thống các nội dung này Sau đó, trên cơ sở phân tích đặc điểm nội dung của môn học và từng bài học, GV sẽ tiến hành lựa chọn các nội dung thích hợp, đáp ứng các nguyên tắc về lựa chọn nội dung , từ đó mới xây dựng các phương án DHTH các nội dung này

-Khái niệm NL, nguồn NL:

+ Khái niệm về NL, nguồn NL;

+ Sự bảo toàn và chuyển hóa NL.

- Vai trò của NL đối với con người:

+ Vai trò của NL đối với con người;

+ Tình hình khai thác và sử dụng NL; sự

cạn kiệt các nguồn NL không tái sinh;

+ Những ảnh hưởng của việc khai thác

- Sử dụng NLTK&HQ

+ Các khái niệm tiết kiệm, hiệu quả; + Ý nghĩa và sự cần thiết của việc sử dụng NLTK&HQ;

- Một số biện pháp sử dụng NLTK & HQ

+ Các biện pháp về quản lí;

+ Các biện pháp tuyên truyền, giáo dục;

Định hướng các nội dung cơ bản về GD SDNLTK&HQ

đưa vào các môn học ở trường trung học.