Biomasa źródłem energii – jak to się robi?

Scenariusz zajęć dla uczniów szkół ponadgimnazjalnych
Autor: Elżbieta Tyralska-Wojtycza
2006-03-10
Biomasa źródłem energii – jak to się robi?
WSTĘP
Podstawą produkcji energii w Polce jest węgiel, dostarcza on 75,87% energii pierwotnej
(zawartej w organicznych paliwach kopalnych), 14,53% dostarcza węgiel brunatny, 3,66% gaz ziemny, 2,4% - wszystkie rodzaje energii odnawialnych, 0,41 – ropa naftowa
(www.ekologeoteka.mom.pl/e_biomasy.html).
Równocześnie trzeba sobie zdawać sprawę z faktu, że przemysł energetyczny oparty na węglu
jest największym źródłem emisji dwutlenku węgla w Polsce. Ponadto spalanie węgla przez
gospodarstwa domowe przyczynia się do powstawania niskiej emisji na obszarach miejskich
(http://biuletyn.zielonasiec.pl/biuletyn.php?id=68&c=energia).
W skali światowej zasoby węgla są najobfitszym źródłem energii pierwotnej, którego
udokumentowane rezerwy wystarczą na około 200 lat, a całkowite zasoby w skorupie
ziemskiej są wielokrotnie większe. Węgiel jest dominującym i najtańszym paliwem do
produkcji energii elektrycznej – w skali światowej zapewnia blisko 40% produkcji tej energii
(www.teberia.pl/news.php?id=1007).
Szacuje się, że przy obecnym poziomie zużycia zasoby ropy naftowej i gazu ziemnego
wyczerpią się za ok. 50 - 80 lat (inne dane szacują ten okres na 40 – 200 lat)
(www.racjonalista.pl/kk.php/s,4477,
www.ekologika.fr.pl/modules.php?name=News&file=print&sid=133).
•
•
•
•
•
Czy w tej sytuacji nie należy stawiać na odnawialne źródła energii (OZE)?
Jakie jest miejsce biomasy w grupie OZE, skoro jest ona stosowana przez człowieka od
najdawniejszych czasów, a przy obecnej technice może być bardzo wydajna?
W jaki sposób możemy pozyskiwać biomasę?
Jakie korzyści środowiskowe wynikają z zastosowania energetycznego biomasy?
Na czym polega produkcja energii z biomasy?
CELE
Po zajęciach uczeń potrafi:
• scharakteryzować produkty należące do biomasy - przypisać odpowiedniemu rodzajowi
biomasy nazwę surowca, z którego jest otrzymywany, sposób obróbki oraz jego główne
cechy energetyczne,
• wskazać na mapie Polski regiony przodujące w produkcji energii z OZE,
• uzasadnić, że stosowanie OZE jest korzystne dla środowiska,
• wyjaśnić ogólną zasadę działania wybranego urządzenia produkującego energię
z biomasy.
CZAS REALIZACJI
90 min. lub 2 x po 45 min.
METODY I TECHNIKI
•
•
•
•
technika składanki eksperckiej,
pogadanka heurystyczna,
praca z tekstem/Internetem i mapą,
dyskusja okrągłego stołu
Scenariusz przygotowany w ramach projektu Fundacji Partnerstwo dla Środowiska
współfinansowanego przez NFOŚiGW.
www.biomasa.org/edukacja
1
Scenariusz zajęć dla uczniów szkół ponadgimnazjalnych
Autor: Elżbieta Tyralska-Wojtycza
2006-03-10
•
•
•
•
•
•
MATERIAŁY POMOCNICZE
materiały ze stron internetowych podanych w bibliografii,
schemat ilustrujący zasadę pracy techniką składanki eksperckiej,
puzzle – do pracy w grupach eksperckich,
mapa Polski,
schematy działania urządzeń produkujących energię z biomasy,
notatnik, przybory do pisania
PRZEBIEG ZAJĘĆ
1. W sytuacji, kiedy istnieje realne zagrożenie wyczerpania się tradycyjnych źródeł energii, a
ich stosowanie nieustannie stwarza problemy środowiskowe, jedynym słusznym wyjściem
wydaje się radykalna zmiana sposobu produkcji energii. Narodowa strategia rozwoju
energetyki odnawialnej 2001 zakłada 7,5% udział OZE w bilansie energii pierwotnej w
roku 2010 i 14% w roku 2020.
W trakcie pogadanki heurystycznej proponuję przypomnienie pojęcia „odnawialne źródła
energii” oraz zanotowanie ich różnorodności. Oczywiście nie sposób zająć się wszystkimi
odnawialnymi źródłami energii podczas jednych zajęć, dlatego niniejsze zajęcia dotyczyć
będą energii uzyskiwanej z biomasy.
2. W celu dokładniejszego poznania cech wybranych produktów energetycznych
zaliczanych do biomasy proponuję pracę techniką składanki eksperckiej. W tym celu
dzielmy klasę na 4 grupy (lub wielokrotność czterech grup). Każda grupa otrzymuje
polecenie zajęcia się jednym ze wskazanych rodzajów biomasy (brykiet, pelety, uprawy
energetyczne, biogaz). Uczniowie zapoznają się z informacjami na dany temat – w ten
sposób stają się ekspertami z danej partii materiału. Następnie członkowie
poszczególnych grup tworzą 4 nowe zespoły, ale w każdym z nich jest po jednym
przedstawicielu z każdej z poprzednich 4 grup.
Schemat układu grup eksperckich
Brykiet
Uprawy
Pelety
Biogaz
Br., Pe., U.en., Bio.
Scenariusz przygotowany w ramach projektu Fundacji Partnerstwo dla Środowiska
współfinansowanego przez NFOŚiGW.
www.biomasa.org/edukacja
2
Scenariusz zajęć dla uczniów szkół ponadgimnazjalnych
Autor: Elżbieta Tyralska-Wojtycza
2006-03-10
Instrukcja do pracy w grupach
•
W serwisie edukacyjnym www.biomasa.org/edukacja proszę odszukać ikonę Biomasa, a
następnie wskazany przez nauczyciela rodzaj biomasy - Brykiet, Pelety, Uprawy
energetyczne lub Biogaz.
•
Proszę klikniąć w odpowiedni napis np. Brykiet (wg wskazania nauczyciela). Proszę
zapoznać się z zamieszczonymi tam informacjami, a następnie uzupełnić schemat
w postaci puzzle.
•
Proszę zwrócić szczególną uwagę na te wszystkie cechy analizowanego rodzaju biomasy,
dzięki którym jest on bardziej przyjazna dla środowiska niż konwencjonalne źródła
energii. Dla zachowania obiektywizmu nie pomijaj informacji o ograniczeniach
wynikających ze stosowania biomasy.
•
Czas pracy – 20 minut.
3. Po zakończeniu pracy w grupach monotematycznych pracujących nad jednym rodzajem
biomasy, uczniowie tworzą nowe zespoły politematyczne, w których eksperci z danego
tematu przekazują uzyskane za pośrednictwem Internetu informacje o każdym z rodzajów
biomasy - Brykiecie, Peletach, Uprawach energetycznych lub Biogazie. W ten sposób
wszyscy uczniowie w klasie poznają informację nt. wszystkich rodzajów biomasy. W
trakcie pracy w grupach politematycznych samodzielnie sporządzają notatki na ten temat.
4. Skoro biomasa ma tak wiele zalet środowiskowych, to czy instalacje wykorzystujące
biomasę działają już w Polsce?
•
Częściową odpowiedź na to pytanie znajdziemy na stronie internetowej pod
następującym adresem: www.biomasa.org/edukacja - następnie należy kliknąć
Scenariusz przygotowany w ramach projektu Fundacji Partnerstwo dla Środowiska
współfinansowanego przez NFOŚiGW.
www.biomasa.org/edukacja
3
Scenariusz zajęć dla uczniów szkół ponadgimnazjalnych
Autor: Elżbieta Tyralska-Wojtycza
2006-03-10
w ikonę Biomasa – Uprawy energetyczne – na samym dole strony zostało podane
źródło: Bałtycka Agencja Poszanowania Energii S.A. (www.bape.com.pl); należy
kliknąć w ten adres. Po wybraniu polskiej wersji językowej klikamy w ikonę
DZIAŁALNOŚĆ, a następnie w Odnawialne Źródła Energii, znajdziemy tam wyżej
wspomniany wykres pt. produkcja energii elektrycznej z OZE (odnawialnych źródeł
energii) w roku 2000 w Polsce.
•
Sprawdźmy, czy na terenie naszego województwa produkowana jest energia
elektryczna z OZE. Jeśli tak, to zapewne wato byłoby się dowiedzieć, gdzie są takie
zakłady i czy wykorzystują biomasę do produkcji energii. Być może odpowiedź na to
pytanie pomoże nam znaleźć pracownik Wydziału Ochrony Środowiska lokalnego
urzędu. Częściowo informacje na ten temat znajdziemy też na stronie
www.ibmer.waw.pl/ecbrec/main.html - w dziale Energia biomasy.
5. W kolejnym etapie (ewentualnie podczas następnych zajęć) proponuję pracować techniką
dyskusji okrągłego stołu (www.wsipnet.pl/oswiata/os_slownik.php?literka=D&haslo=38).
W tym celu uczniowie powinni wcześniej przygotować się do zajęć – zapoznać się
z treścią materiałów na stronach internetowych, przygotować prezentację w PowerPoint
lub inną prezentację ilustrującą omawiane problemy. Przydział tematów/zagadnień
powinien mieć miejsce ok. tydzień przed zajęciami. Należy podać uczniom odpowiednie
adresy stron internetowych oraz zagadnienia do opracowania. Prezenterzy powinni
przygotować się referowania przydzielonych zagadnień, tak by nie był to odczyt oraz do
udzielania odpowiedzi na pytania zadawane przez innych uczestników zajęć.
Zagadnienia do opracowania
A.
Proszę przygotować prezentację ilustrującą, na czym polega istota zastosowanych
technologii z wykorzystaniem biomasy. Informacje na ten temat znajdziesz na
stronach internetowych:
• www.biomasa.org/edukacja/biomasa/biogaz/
• www.ibmer.waw.pl/ecbrec/main.html - jest to strona Europejskiego Centrum
Energii Odnawialnej - kliknij w ikonę – Energia biomasy; znajdziesz tu takie
informacje jak: charakterystyka źródła, analiza rynku, badania i rozwój,
technologie, uwarunkowania inwestycyjne, wdrożenia, aktualności.
B.
Korzystając z informacji zamieszczonych na wskazanych stronach internetowych,
proszę scharakteryzować możliwości i ograniczenia stosowania biomasy:
• www.biomasa.org/edukacja/biomasa/uprawy_energetyczne/
• www.pan-ol.lublin.pl - Wydawnictwa – Biuletyn Informacyjny nr 7/2002 – w
spisie treści znajdziemy artykuł Produkcja biomasy na cele energetyczne
(http://www.pan-ol.lublin.pl/biul_7/art_710.htm) (Jan Kuś),
• www.modr.mazowsze.pl/intro.htm - kliknij w ikonę To warto wiedzieć –
odszukaj artykuł Energia cieplna z biomasy wierzb krzewiastych (Stefan
Szczukowski).
C.
Proszę przygotować prezentację ilustrującą, na czym polega istota zastosowanych
technologii z wykorzystaniem biogazu. Informacje na ten temat znajdziesz na
stronach internetowych:
• www.biomasa.org/edukacja/biomasa/biogaz/
• www.ibmer.waw.pl/ecbrec/main.html - jest to strona Europejskiego Centrum
Energii Odnawialnej - kliknij w ikonę – Energia biogazu; znajdziesz tu takie
Scenariusz przygotowany w ramach projektu Fundacji Partnerstwo dla Środowiska
współfinansowanego przez NFOŚiGW.
www.biomasa.org/edukacja
4
Scenariusz zajęć dla uczniów szkół ponadgimnazjalnych
Autor: Elżbieta Tyralska-Wojtycza
2006-03-10
D.
informacje jak: charakterystyka źródła, analiza rynku, badania i rozwój,
technologie, uwarunkowania inwestycyjne, wdrożenia, aktualności.
Korzystając z informacji zamieszczonych na wskazanych stronach internetowych
proszę scharakteryzować możliwości i ograniczenia stosowania biogazu:
•
•
www.biomasa.org/edukacja/biomasa/uprawy_energetyczne/
www.modr.mazowsze.pl/intro.htm - kliknij w ikonę To warto wiedzieć –
odszukaj artykuł Badania i eksploatacja paliw rzepakowych (Zbigniew
Pągowski),
http://www.modr.mazowsze.pl/intro.htm - kliknij w ikonę To warto wiedzieć –
odszukaj artykuł Wybrane aspekty technologiczne i eksploatacyjne stosowania
„BIODIESLA” - FAME (Janusz Kolczyński).
•
6. Na zakończenie zajęć uczniowie opracowują listę argumentów za stosowaniem biomasy
do produkcji energii. Każdy uczeń (lub jeśli będzie ich zbyt dużo, to parami) powinien
podać jeden argument, który będzie uzupełnieniem zdania:
Należy rozwijać produkcję energii z biomasy, gdyż:
• ........
•
........
•
........
•
........
•
........
BIBLIOGRAFIA
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
www.biomasa.org/edukacja – serwis edukacyjny poświęcony zmianom klimatycznym
oraz odnawialnym źródłom energii prowadzony przez Fundację Partnerstwo dla
Środowiska,
www.cire.pl/item,16170,7.html – Centrum Informacji o Rynku Energii, energetyka w
liczbach,
www.ibmer.waw.pl/ecbrec/main.html – Europejskie Centrum Energii Odnawialnej,
energia biogazu, energia biomasy,
www.racjonalista.pl/kk.php/s,4477 - Godlewska A. W., Ostrowski J. Y. - Energia - jej
rodzaje i poszukiwanie nowych źródeł,
www.biodiesel.pl
www.modr.mazowsze.pl/intro.htm - Kolczyński J. - Wybrane aspekty technologiczne
i eksploatacyjne stosowania BIODIESLA,
www.modr.mazowsze.pl/intro.htm - Pągowski Z. - Badania i eksploatacja paliw
rzepakowych,
www.pan-ol.lublin.pl - Kuś J. – produkcja biomasy na cele energetyczne,
http://biuletyn.zielonasiec.pl/biuletyn.php?id=68&c=energia - Polska Zielona Sieć, Rynek
gazu ziemnego w Polsce,
–
Pomorze
www.ekologika.fr.pl/modules.php?name=News&file=print&sid=133
wiatrakami stanie?,
www.teberia.pl/news.php?id=1007 - Przyszłość węgla w gospodarce świata i Polski
www.6pr.pl/images/prezentacje/s6/Wisniewski_OZE%20w%20Polsce.ppt-Wiśniewski G.
– OZE w Polsce.
Scenariusz przygotowany w ramach projektu Fundacji Partnerstwo dla Środowiska
współfinansowanego przez NFOŚiGW.
www.biomasa.org/edukacja
5