úvod
Všetko, čo okolo seba vidíš, sa niekde vyťažilo alebo vypestovalo. Tehly, sklo, hliníková plechovka, benzín aj elektrina v zásuvke majú pôvod v surovinách zo zemskej kôry, vo vode, vo vetre a v slnečnom žiarení.
teória
Nerastné suroviny
Nerastné suroviny sú užitočné horniny a minerály, ktoré sa ťažia zo zemskej kôry:
- rudy kovov, z ktorých sa vyrába železo, hliník, meď či zlato, ako ukazuje lekcia Výroba kovov,
- nerudné suroviny ako vápenec, magnezit, kremenný piesok, sadrovec, íl alebo kamenná soľ,
- energetické suroviny: uhlie, ropa, zemný plyn a urán.
Slovensko patrí k významným producentom magnezitu, ktorý sa ťaží napríklad pri Jelšave a Lubeníku a vyrábajú sa z neho žiaruvzdorné materiály do hutníckych pecí. Hojne sa ťaží aj vápenec pre cementárne a vápenky. Na Hornej Nitre sa celé desaťročia ťažilo hnedé uhlie pre elektráreň v Novákoch.
vyskúšaj si
Surovina a jej využitie
Ku každej nerastnej surovine priraď, čo sa z nej vyrába.
0 / 0surovina
čo sa z nej vyrába
Ťažba mení krajinu: vznikajú lomy, výsypky a odkaliská, víri sa prach a znečisťujú sa vody. Po skončení ťažby sa krajina rekultivuje, zasype, zalesní alebo zaplaví na jazero. Najlepšie je však suroviny šetriť a recyklovať, ako ukazuje lekcia Odpady a recyklácia.
teória
Fosílne palivá
Uhlie, ropa a zemný plyn vznikli pred miliónmi rokov z odumretých rastlín a drobných morských organizmov, ktoré sa bez prístupu vzduchu pod tlakom a teplom premenili na zmes uhlíkatých látok. Dávajú veľa energie, ale pri spaľovaní vypúšťajú oxid uhličitý, ako ukazuje lekcia Skleníkový efekt a zmena klímy, a uhlie aj oxid siričitý a prach. Ich zásoby sú obmedzené a Slovensko ropu aj zemný plyn takmer celé dováža.
teória
Obnoviteľné a neobnoviteľné zdroje energie
Obnoviteľné zdroje sa samy dopĺňajú v krátkom čase: slnečné žiarenie, vietor, tečúca voda, biomasa (drevo, slama, bioplyn) a teplo z vnútra Zeme. Neobnoviteľné zdroje vznikali milióny rokov a raz sa minú: uhlie, ropa, zemný plyn a urán.
vyskúšaj si
Obnoviteľný alebo neobnoviteľný?
Obnoviteľný zdroj sa doplní v krátkom čase sám, neobnoviteľný vznikal milióny rokov a raz sa minie.
0 / 0teória
Ako sa vyrába elektrina
Viac ako polovicu elektriny na Slovensku vyrábajú jadrové elektrárne v Mochovciach a Jaslovských Bohuniciach. Veľkú časť pridávajú vodné elektrárne na Váhu a vodné dielo Gabčíkovo na Dunaji. Zvyšok dodávajú elektrárne na zemný plyn a biomasu, slnečné panely a niekoľko veterných turbín.
| zdroj | výhoda | nevýhoda |
|---|---|---|
| uhlie | vyrába stále | najviac CO₂, oxid siričitý a popol |
| zemný plyn | dá sa rýchlo zapnúť | fosílne palivo, väčšinou dovážané |
| jadro | stála výroba takmer bez CO₂ | rádioaktívny odpad, drahá stavba |
| voda | obnoviteľná, dá sa regulovať | závisí od prietoku, mení krajinu |
| slnko | obnoviteľné, aj na strechách | len cez deň, v zime menej |
| vietor | obnoviteľný, najmenej CO₂ | vyrába len keď fúka |
Žiadny zdroj nie je dokonalý, preto krajiny kombinujú viac zdrojov. Takej kombinácii sa hovorí energetický mix.
vyskúšaj si
Energetický mix
Posúvaj posuvníky. Podiely sa vždy prepočítajú na 100 % elektriny a pod nimi uvidíš, koľko gramov CO₂ vznikne na každú kilowatthodinu.
- uhlie: + vyrába stále, vo dne aj v noci; − najviac CO₂, k tomu oxid siričitý, prach a popol
- zemný plyn: + dá sa rýchlo zapnúť, keď stúpne spotreba; − fosílne palivo, väčšinou dovážané
Gramy CO₂ na kWh za celý životný cyklus elektrárne (stavba, palivo, prevádzka), mediány zo správy IPCC 2014. Model nerieši, či elektriny bude dosť v každej hodine.
Zostav mix, ktorý vypúšťa menej ako 100 g CO₂ na kWh.
0 / 0teória
Zelená chémia
Zelená chémia hľadá také postupy, ktoré odpadu predchádzajú namiesto toho, aby ho potom čistili. Používa bezpečnejšie látky a rozpúšťadlá, katalyzátory namiesto veľkého prebytku činidiel, obnoviteľné suroviny z rastlín a reakcie pri nižšej teplote, ktoré šetria energiu. Jej zásady zhrnuli americkí chemici Paul Anastas a John Warner v roku 1998 do dvanástich princípov.
Zapamätaj si: suroviny aj energia zo zeme sa raz minú, slnko, vietor a voda nie. Elektrina zo Slovenska je z veľkej časti bez CO₂, lebo väčšinu vyrábajú jadrové a vodné elektrárne.
Emisie na kilowatthodinu a ukladanie energie
Porovnať zdroje elektriny pomáha údaj, koľko gramov CO₂ (a ďalších skleníkových plynov prepočítaných na CO₂) pripadá na jednu kilowatthodinu za celý životný cyklus elektrárne: stavba, ťažba a doprava paliva, prevádzka aj likvidácia. Podľa správy IPCC z roku 2014 sú to v priemere (mediány) uhlie asi 820 g, zemný plyn 490 g, slnko 48 g, voda 24 g, jadro 12 g a vietor 11 g.
Slnko a vietor nevyrábajú stále, a tak elektrinu treba ukladať. Najväčšie „batérie“ sú prečerpávacie vodné elektrárne: keď je elektriny nadbytok, čerpajú vodu do hornej nádrže, a keď chýba, voda roztáča turbíny. Najväčšia na Slovensku je Čierny Váh. Elektrinu ukladajú aj akumulátory, o ktorých hovorí lekcia Batérie a akumulátory.
Jadrová elektráreň získava teplo štiepením jadier uránu-235, o rádioaktivite hovorí lekcia Rádioaktivita. Štiepením jedného kilogramu uránu-235 sa uvoľní toľko energie ako zo spálenia tisícok ton uhlia.
rozšírenie Ako sa meria energia v domácnosti
Elektromer v byte počíta kilowatthodiny (kWh). Jedna kilowatthodina je energia, ktorú spotrebuje spotrebič s príkonom 1 000 W za jednu hodinu, napríklad rýchlovarná kanvica s príkonom 2 000 W za pol hodiny varenia alebo LED žiarovka s príkonom 10 W za 100 hodín svietenia.
Keď vieš, koľko kilowatthodín spotrebuješ a z akého zdroja elektrina pochádza, vieš odhadnúť aj svoju uhlíkovú stopu z elektriny: stačí vynásobiť kilowatthodiny gramami CO₂ na kilowatthodinu.
teória
Časté chyby
- „Jadrová energia je obnoviteľná.“ Urán sa ťaží a jeho zásoby sú konečné. Jadrová elektráreň však takmer nevypúšťa CO₂, preto je nízkouhlíková.
- „Z chladiacej veže jadrovej elektrárne ide dym.“ Z chladiacej veže stúpa len vodná para, ktorá na vzduchu skondenzuje do oblaku.
- „Obnoviteľné zdroje nemajú žiadne nevýhody.“ Slnko a vietor nevyrábajú stále, priehrady menia krajinu a aj ich výroba stojí suroviny a energiu.
- „Elektromobil nevypúšťa nič.“ Za jazdy nevypúšťa výfukové plyny, ale emisie vznikajú pri výrobe batérie a elektriny. Celkovo je na tom tým lepšie, čím čistejšia je elektrina.
Čo sa stane s vecami, keď ich už nepotrebujeme, a ako sa z odpadu stávajú znova suroviny, ukazuje ďalšia lekcia Odpady a recyklácia.