Энергетика будущего: реальность и фантазии. Альтернативные источники энергии. Откуда берут энергию и как её сохраняют Какие источники сможет использовать человек

Представляем вам список из десяти самых многообещающих источников энергии будущего.

Каждый час земля получает столько солнечной энергии, больше, чем земляне ее используют за целый год. Один из способов использование этой энергии, создание гигантских солнечных ферм, которые будут собирать часть высокоинтенсивного и бесперебойного солнечного излучения.

Огромные зеркала будут отражать солнечные лучи на коллектора меньшего размера. Затем эта энергия будет передаваться на землю с помощью микроволновых или лазерных пучков.

Одна из причин, почему этот проект находится на стадии идеи – это его огромная стоимость. Тем не менее, он может стать реальностью не в столь отдаленное время из-за развития гелеотехнологий и уменьшения стоимости вывоза грузов в космос.

9. Энергия человека

У нас уже есть устройство заряжаемое человеком, но ученые работают над тем, как получить энергию от обычного движения. Речь идет о микроэлектронике, но потенциал велик, при целевой аудитории в миллиард людей. Сегодня разрабатывается электроника, потребляющая все меньше энергии и однажды возможно, ваш телефон будет заряжаться, болтаясь в сумке, в кармане или в ваших руках и при вождением пальцем по экрану.

В национальной лаборатории Лоуренса в Беркли ученые представили устройство, использующие вирусы для трансформации давления в электричество. Это звучит потрясающе, но пока объяснить, как это работает невозможно. Так же есть небольшие переносные системы пассивно производящие энергию во время вашего движения. Энергия человека не спасет от глобального потепления, но может спасти любая мелочь.

>> Источники энергии

§ 6. Источники энергии

Источники энергии бывают возобновляемые и невозобновляемые. Подробнее и те и другие мы рассмотрим в третьей части учебника. Пока познакомимся с ними в общих чертах.

Возобновляемые источники энергии

Огромные количества солнечной энергии постоянно поступают на Землю. Примерно треть этой энергии отражается атмосферой Земли, 0,02 % используется растениями для фотосинтеза, а остальное идет на поддержание очень многих природных процессов: обогрев земной коры, океана и атмосферы, движение воздушных масс (ветер), волн, океанских течений, испарение и круговорот воды.

Эта огромная энергия, поступающая на Землю, тем не менее не ведет к всеобщему потеплению, потому что после того, как она прошла через природные процессы, она излучается обратно в космическое пространство. В течении миллионов лет природа приспособилась к этим огромным потокам энергии и достигла всеобщего теплового равновесия.

Когда мы используем возобновляемые источники энергии, мы делаем это двумя путями. Можно использовать солнечную энергию напрямую, например, в солнечных батареях. Большие панели солнечных батарей вы наверняка видели на наших обитаемых космических станциях. В солнечной батарее световая энергия Солнца превращается в электрическую энергию. В тех местностях, где в году много солнечных дней, можно установить солнечные батареи на крыше и использовать энергию Солнца в бытовых целях. Есть даже проекты автомобилей, которые движутся за счет энергии, вырабатываемой в солнечной батарее, установленной на крыше такого автомобиля.

Рис. 1.1. Энергетический баланс Земли без вмешательства человека

Второй путь - использовать энергию того или иного природного процесса. По такому пути мы идем, используя энергию воды в гидроэлектростанциях, энергию морских приливов в приливных электростанциях, энергию ветра в ветровых электростанциях.

Рис. 1.2. Энергетический баланс Земли при использовании возобновляемых источников энергии

При использовании возобновляемых источников энергии увеличение энергопотребления на Земле не нарушает всеобщее тепловое равновесие и не приводит к всеобщему потеплению. Мы не изменяем количество энергии, поступающей на Землю и уходящей с Земли (рис. 1.1, 1.2). Отсюда первое преимущество таких источников энергии - они не наносят вреда природе.

Возобновляемые источники энергии постоянно пополняют свою энергию от Солнца, и их хватит на миллионы, если не на миллиарды лет - до тех пор, пока существует Солнце. Это их второе преимущество.

Невозобновляемые источники энергии

Множество различных природных соединений, содержащих большие запасы энергии, находится в недрах Земли. Важнейшие из них - нефть, уголь, природный газ, торф и уран.

Рис. 1.3. Энергетический баланс невозобновляемых источников энергии без вмешательства человека

Первоначально энергия, запасенная в этих источниках, также в основном исходила от Солнца. Тем не менее это невозобновляемые источники. Невозобновляемые потому, что только ничтожное количество солнечной энергии каждый год превращается в энергию невозобновляемых источников, и нужны миллионы лет, чтобы эти ничтожные количества выросли до больших залежей угля, нефти, газа или урана. Энергия невозобновляемых источников хранится только на Земле. Пока человечество не начало использовать невозобновляемые источники, количество запасенной в них энергии оставалось неизменным (рис. 1.3).

Но как только люди стали использовать невозобновляемые источники, количество запасенной в них энергии стало необратимо уменьшаться (рис. 1.4). Скорость, с которой мы расходуем невозобновляемые источники энергии, во много раз превышает скорость их образования. Поэтому рано или поздно они будут исчерпаны. Это их первый недостаток.

Рис. 1.4. Энергетический баланс невозобновляемых источников энергии при использовании их человеком

Надо стремиться расходовать как можно меньше энергию невозобновляемых источников и как можно больше - возобновляемых. Если мы используем дрова для отопления и взамен срубленных деревьев сажаем и выращиваем новые - это, без сомнения, возобновляемый источник энергии.

Второй большой недостаток таких источников энергии - они наносят огромный вред природе. Отрицательные последствия использования невозобновляемых энергоисточников мы подробно рассмотрим в третьей части этой книги. Почему же человечество продолжает использовать невозобновляемые энергоисточники, несмотря на их недостатки? На это есть несколько при- чин: экономические (желание получить сиюминутную прибыль), психологические (нежелание менять привычный уклад жизни) и даже политические (энергия - это власть). Подробнее мы обсудим это в следующей части.

В заключение приведем таблицу, которая схематически показывает, какие достоинства и недостатки у наших самых обычных и распространенных энергоисточников, и какие послед- ствия для окружающей среды влечет за собой их использование. Как видите, нет ни одного идеального энергоисточника. Тем не менее, существует большая разница между энергоисточниками с точки зрения опасности для окружающей среды.

Подумайте и ответьте

1. Что означает выражение «возобновляемый источник энергии»?
2. Что означает выражение «невозобновляемый источник энергии»? Можно ли понимать это выражение буквально?
3. Почему использование невозобновляемых источников энергии ведет к всеобщему потеплению, а использование возобновляемых - нет?
4. Какие источники энергии - возобновляемые или невозобновляемые - человечество использует в основном сейчас для производства энергии?

4-9 классы. Учебное пособие для средней школы. СПб. 2008. - 88 стр., илл. И. Лорентзен.

Экология для 7 класса, учебники и книги по экологии скачать , библиотека онлайн

Содержание урока конспект урока опорный каркас презентация урока акселеративные методы интерактивные технологии Практика задачи и упражнения самопроверка практикумы, тренинги, кейсы, квесты домашние задания дискуссионные вопросы риторические вопросы от учеников Иллюстрации аудио-, видеоклипы и мультимедиа фотографии, картинки графики, таблицы, схемы юмор, анекдоты, приколы, комиксы притчи, поговорки, кроссворды, цитаты Дополнения рефераты статьи фишки для любознательных шпаргалки учебники основные и дополнительные словарь терминов прочие Совершенствование учебников и уроков исправление ошибок в учебнике обновление фрагмента в учебнике элементы новаторства на уроке замена устаревших знаний новыми Только для учителей идеальные уроки календарный план на год методические рекомендации программы обсуждения Интегрированные уроки

Почему же именно сейчас, как никогда остро, встал вопрос: что ждет человечество - энергетический голод или энергетичес­кое изобилие? Не сходят со страниц газет и журналов статьи об энергетическом кризисе. Из-за нефти возникают войны, расцвета­ют и беднеют государства, сменяются правительства. К разряду газетных сенсаций стали относить сообщения о запуске новых ус­тановок или о новых изобретениях в области энергетики. Разра­батываются гигантские энергетические программы, осуществление которых потребует громадных усилий и огромных материальных затрат.

Если в конце прошлого века самая распространенная сейчас энергия - энергетическая - играла, в общем, вспомогательную и незначительную в мировом балансе роль, то уже в 1930 году в мире было произведено около 300 миллиардов киловатт-часов электроэнергии. Вполне реален прогноз, по которому в 2000 году будет произведено 30 тысяч миллиардов киловатт-часов! Гигант­ские цифры, небывалые темпы роста! И все равно энергии будет мало, а потребности в ней растут еще быстрее.

Уровень материальной, а в конечном счете и духовной куль­туры людей находится в прямой зависимости от количества энер­гии, имеющейся в их распоряжении. Чтобы добыть руду, выплавить из нее металл, построить дом, сделать любую вещь, нужно израс­ходовать энергию. А потребности человека все время растут, да и людей становится все больше.

Так за чем же остановка? Ученые и изобретатели уже давно разработали многочисленные способы производства энергии, в первую очередь электрической. Давайте тогда строить все больше и больше электростанций, и энергии будет столько, сколько по­надобится! Такое, казалось бы, очевидное решение сложной зада­чи, оказывается, таит в себе немало подводных камней.

Неумолимые законы природы утверждают, что получить энергию, пригодную для использования, можно только за счет ее пре­образований из других форм. Вечные двигатели, якобы производя­щие энергию и ниоткуда ее не берущие, к сожалению, невозможны. А структура мирового энергохозяйства к сегодняшнему дню сложи­лась таким образом, что четыре из каждых пяти произведенных киловатт получаются в принципе тем же способом, которым поль­зовался первобытный человек для согревания, то есть при сжига­нии топлива, или при использовании запасенной в нем химической энергии, преобразовании ее в электрическую на тепловых элект­ростанциях.

Конечно, способы сжигания топлива стали намного сложнее и совершеннее.

Новые факторы - возросшие цены на нефть, быстрое развитие атомной энергетики, возрастание требований к защите окружающей среды, потребовали нового подхода к энергетике.

В разработке Энергетической программы приняли участие виднейшие ученые нашей страны, специалисты различных минис­терств и ведомств. С помощью новейших математических моделей электронно-вычислительные машины рассчитали несколько сотен вариантов структуры будущего энергетического баланса страны. Были найдены принципиальные решения, определившие стратегию развития энергетики страны на грядущие десятилетия.

Хотя в основе энергетики ближайшего будущего по-прежнему останется теплоэнергетика на не возобновляемых ресурсах, струк­тура ее изменится. Должно сократиться использование нефти. Су­щественно возрастет производство электроэнергии на атомных электростанциях. Начнется использование пока еще не тронутых гигантских запасов дешевых углей, например, в Кузнецком, Канс­ко-Ачинском, Экибаcтузском бассейнах. Широко будет применяться природный газ, запасы которого в стране намного превосходят запасы в других странах.

Энергетическая программа страны - основа нашей техники и экономики в канун 21 века.

Но ученые заглядывают и вперед, за пределы сроков, уста­новленных Энергетической программой. На пороге 21 века, и они трезво отдают себе отсчет в реальностях третьего тысячелетия. К сожалению, запасы нефти, газа, угля отнюдь не бесконечны. Природе, чтобы создать эти запасы, потребовались миллионы лет, израсходованы они будут за сотни лет. Сегодня в мире стали всерьез задумываться над тем, как не допустить хищнического разграбления земных богатств. Ведь лишь при этом условии запа­сов топлива может хватить на века. К сожалению, многие нефте­добывающие страны живут сегодняшним днем. Они нещадно расходу­ют подаренные им природой нефтяные запасы. Сейчас многие из этих стран, особенно в районе Персидского залива, буквально купаются в золоте, не задумываясь, что через несколько десятков лет эти запасы иссякнут. Что же произойдет тогда –, а это рано или поздно случится, – когда месторождения нефти и газа будут исчерпаны? Происшедшее повышение цен на нефть, необходимую не только энергетике, но и транспорту, и химии, заставило заду­маться о других видах топлива, пригодных для замены нефти и газа. Особенно призадумались тогда те страны, где нет собс­твенных запасов нефти и газа и которым приходится их покупать.

А пока в мире все больше ученых инженеров занимаются поисками новых, нетрадиционных источников, которые могли бы взять на себя хотя бы часть забот по снабжению человечества энергией. Решение этой задачи исследователи ищут на разных пу­тях. Самым заманчивым, конечно, является использование вечных, возобновляемых источников энергии-энергии текущей воды и вет­ра, океанских приливов и отливов, тепла земных недр, солнца. Много внимания уделяется развитию атомной энергетики, ученые ищут способы воспроизведения на Земле процессов, протекающих в звездах и снабжающих их колоссальными запасами энергии.

Энергия – с чего все началось

Сегодня нам может казаться, что развитие и совершенствование человека происходило невообразимо медленно. Ему в буквальном смысле слова приходилось ждать милостей от природы. Он был практически беззащит н перед холодом, ему непрестанно угрожали дикие звер , его жизнь постоянно висела на волоске. Но постепен о человек развился настолько, что сумел найти оружие, которое в сочетании со способностью мыслить и творить окончательно возвысило его над всем живым окружением. Сначала огонь добывали случайно – например, из горящих деревьев, в которые ударила молния, затем стали добывать сознательно: за счет трения друг о друга двух подходящих кусков дерева человек впервые зажег огонь 80–150 тысяч лет назад. Животворный, таинственный, вселяющий уверенность и чувство гордости ОГОНЬ.

После этого люди уже не отказывались от возможности использовать огонь в борьбе против суровых холодов и хищных зверей, для приготовления с трудом добытой пищи. Сколько ловкости, настойчивости, опыта да и просто везения это требовало! Представим себе человека, окруженного нетронутой природой – без построек, которые бы его защищали, без знания хотя бы элементарных физических законов, с запасом слов, не превышающим нескольких десятков. (Кстати, многие ли из нас, даже обладающие солидной научной подготовкой, смогли бы зажечь огонь, не прибегая к каким-либо техническим средствам–хотя бы спичкам?) К этому открытию человек шел очень долго и распространялось Оно медленно, но ознаменовало собой один из важнейших переломных этапов в истории цивилизации.

Шло время. Люди научились получать тепло, но ста ре располагали никакой силой, кроме собственных мускулов, которая помогала бы им подчинить себе природу. И все же постепенно, мало-помалу они стали использовать силу прирученных животных, ветра и воды. По данным историков, первые тягловые животные была запряжены в плуг около 5000 лет назад. Упоминание о первом использовании водной энергии – запуске первой мельницы с колесом, приводимым в движение водяным потоком,– относится к началу нашего летосчисления. Однако потребовалась еще тысяча лет, прежде чем это изобретение получило распространение. А древнейшие из известных сегодня ветряных мельниц в Европа были построены в XI в.

На протяжении столетий степень использования новых источников энергии - домашних животных, ветра и воды – оставалась очень низкой. Главным же источником энергии, при помощи которой человек строил жилье, обрабатывал поля, «путешествовал», защищался и нападал, служила сила его собственных рук и ног. И так продолжалось примерно до середины нашего тысячелетия. Правда, уже в 1470 г. был спущен на воду первый большой четырехмачтовый корабль; около 1500 г. гениальный Леонардо да Винчи предложил не только весьма остроумную модель ткацкого станка, но и проект сооружения летающей машины. Ему же принадлежат многие другие, для того времени просто фантастические идеи и замыслы, осуществление которых должно было способствовать расширению знаний и производительных сил. Но подлинный перелом в технической мысли человечества наступил сравнительно недавно, немногим боле тр х столетий назад.

Одним из первых гигантов на пути научного прогресса человечества, несомн нно, был Исаак Ньютон. Этот выдающийся английский естествоиспытатель всю свою долгую жизнь и незаурядный талант посвятил пауке: физике, астрономии и математик . Он сформулировал основны законы классической механики, разработал т ор ю тяготен я, заложил основы гидродинамики и акустики, в значит льной мере способствовал развитию оптики, вместе с Лейб иц м создал начала теории исчислен я бескон чно малых и теории симметричных функций. Физику XVIII и XIX столетий по праву называют ньюто овской. Труды Исаака Ньютона во многом помогл умножит силу человеческих мускулов и творч ские в зможности человеческого мозга.

Преимущества гидроэлектростанций очевидны – постоянно возобновляемый самой природой запас энергии, простота эксплуатации, отсутствие загрязнения окружающей среды. Да и опыт постройки и эксплуатации водяных колес мог бы оказать немалую помощь гидроэнергетикам. Однако постройка плотины крупной гидроэлектростанции оказалась задачей куда более сложной, чем постройка небольшой запруды для вращения мельничного колеса. Чтобы привести во вращение мощные гидротурбины, нужно накопить за плотиной огромный запас воды. Для постройки плотины требуется уложить такое количество материалов, что объем гигантских египетских пирамид по сравнению с ним покажется ничтожным.

Поэтому в начале XX века было построено всего несколько гидроэлектростанций. Вблизи Пятигорска, на Северном Кавказе на горной реке Подкумок успешно действовала довольно крупная электростанция с многозначительным названием "Белый уголь". Это было лишь началом.

Уже в историческом плане ГОЭЛРО предусматривалось строительство крупных гидроэлектростанций. В 1926 году в строй вошла Волховская ГЭС, в следующем – началось строительство знаменитой Днепровской. Дальновидная энергетическая политика, проводящаяся в нашей стране, привела к тому, что у нас, как ни в одной стране мира, развита система мощных гидроэлектрических станций. Ни одно государство не может похвастаться такими энергетическими гигантами, как Волжские, Красноярская и Братская, Саяно-Шушенская ГЭС. Эти станции, дающие буквально океаны энергии, стали центрами, вокруг которых развились мощные промышленные комплексы.

Но пока людям служит лишь небольшая часть гидроэнергетического потенциала земли. Ежегодно огромные потоки воды, образовавшиеся от дождей и таяния снегов, стекают в моря неиспользованными. Если бы удалось задержать их с помощью плотин, человечество получило бы дополнительно колоссальное количество энергии.

Геотермальная энергия

Земля, эта маленькая зеленая планета,–наш общий дом, из которого мы пока не можем, да и не хотим, ухо­дить. По сравнению с мириадами других планет Земля действительно невелика: большая ее часть покрыта уют­ной и живительной зеленью. Но эта прекрасная и спо­койная планета порой приходит в ярость, и тогда с ней шутки плохи – она способна уничтожить все, что мило­стиво дарила нам с незапамятных времен. Грозные смерчи и тайфуны уносят тысячи жизней, неукротимые воды рек и морей разрушают все на своем пути, лесные пожары за считанные часы опустошают огромные тер­ритории вместе с постройками и посевами.

Но все это мелочи по сравнению с извержением про­снувшегося вулкана. Едва ли сыщешь на Земле другие примеры стихийного высвобождения природной энергии, которые по силе могли бы соперничать с некоторыми вулканами.

Издавна люди знают о стихийных проявлениях гигантской энергии, таящейся в недрах земного шара. Память человечества хранит предания о катастрофических извержениях вулканов, унесших миллионы человеческих жизней, неузнаваемо изменивших облик многих мест на Земле. Мощность извержения даже сравнительно небольшого вулкана колоссальна, она многократно превышает мощность самых крупных энергетических установок, созданных руками человека. Правда, о непосредственном использовании энергии вулканических извержений говорить не приходится – нет пока у людей возможностей обуздать эту непокорную стихию, да и, к счастью, извержения эти достаточно редкие события. Но это проявления энергии, таящейся в земных недрах, когда лишь крохотная доля этой неисчерпаемой энергии находит выход через огнедышащие жерла вулканов.

Энергетика земли – геотермальная энергетика базируется на использова­нии природной теплоты Земли. Верхняя часть земной ко­ры имеет термический градиент, равный 20–30 °С в рас­чете на 1 км глубины, и, по данным Уайта (1965 г.), ко­личество теплоты, содержащейся в земной коре до глу­бины 10 км (без учета температуры поверхности), равно приблизительно 12,6-10^26 Дж. Эти ресурсы эквивалент­ны теплосодержанию 4,6·10 16 т угля (принимая среднюю теплоту сгорания угля равной 27,6-10 9 Дж/т), что бо­лее чем в 70 тыс. раз превышает теплосодержание всех технически и экономически извлекаемых мировых ресур­сов угля. Однако геотермальная теплота в верхней части земной коры (до глубины 10 км) слишком рассеяна, что­бы на ее базе решать мировые энергетические проблемы. Ресурсы, пригодные для промышленного использования, представляют собой отдельные месторождения геотермальной энергии, сконцентрированной на доступной для разработки глубине, имеющие определенные объемы и температуру, достаточные для использования их в целях производства электрической энергии или теплоты.

С геологической точки зрения геотермальные энерго­ресурсы можно разделить на гидротермальные конвективные системы, горячие сухие системы вулканического происхождения и системы с высоким тепловым потоком.

Гидротермальные системы

К категории гидротермальных конвективных систем относят подземные бассейны пара или горячей воды, ко­торые выходят на поверхность земли, образуя гейзеры, сернистые грязевые озера и фумаролы. Образование та­ких систем связано с наличием источника теплоты го­рячен или расплавленной скальной породой, располо­женной относительно близко к поверхности земли. Над этой зоной высокотемпературной скальной породы на­ходится формация из проницаемой горной породы, содержащая воду, которая поднимается вверх в резуль­тате ее подстилающей горячей породой. Про­ницаемая порода, в свою очередь, сверху покрыта непро­ницаемой скальной породой, образующей «ловушку» для перегретой воды. Однако наличие в этой породе трещин или пор позволяет горячей воде или пароводяной смеси подниматься к поверхности земли. Гидротермальные конвективные системы обычно размещаются по границам тектонических плит земной коры, которым свойственна вулканическая активность.

В принципе для производства электроэнергии на месторождениях с горячей водой применяется метод, основанный на использовании пара, образовавшегося при испарении горячей жидкости на поверхности. Этот метод использует то явление, что при приближении го­рячей воды (находящейся под высоким давлением) по скважинам из бассейна к поверхности давление падает и около 20 % жидкости вскипает и превращается в пар. Этот пар отделяется с помощью сепаратора от воды и направляется в турбину. Вода, выходящая из сепарато­ра, может быть подвергнута дальнейшей обработке в зависимости от ее минерального состава. Эту воду можно закачивать обратно в скальные породы сразу или, если это экономически оправдано, с предварительным извле­чением из нее минералов. Примерами геотермальных месторождений с горячей водой являются Уайракей и Бродлендс в Новой Зеландии, Серро-Прието в Мексике, Солтон-Си в Калифорнии, Отаке в Японии.

Другим методом производства электроэнергии на базе высоко- или среднетемпературных геотермальных вод является использование процесса с применением двух­контурного (бинарного) цикла. В этом процессе вода, полученная из бассейна, используется для нагрева теплоносителя второго контура (фреона или изобутана), имеющего низкую температуру кипения. Пар, образовав­шийся в результате кипения этой жидкости, использует­ся для привода турбины. Отработавший пар конденси­руется и вновь пропускается через теплообменник, создавая тем самым замк утый цикл. Установки, исполь­зующие фреон в качестве теплоносителя второго контура, о настоящее время подготовлены для промышленного освоения в диапазоне температур 75–150 °С и при еди­ничной электрической мощности в пределах 10–100 кВт. Такие установки могут быть использованы для произ­водства электроэнергии в подходящих для этого местах, особенно в отдаленных сельских районах.

Горячие системы вулканического происхождения

Ко второму типу геотермальных ресурсов (горячие системы вулканического происхождения) относятся маг­ма и непроницаемые горячие сухие породы (зоны за­стывшей породы вокруг магмы и покрывающие ее скаль­ные породы). Получение геотермальной энергии непо­средственно из магмы пока технически неосуществимо. Технология, необходимая для использования энергии горячих сухих пород, только начинает разрабатываться. Предварительные технические разработки методов использования этих энергетических ресурсов предусматри­вают устройство замкнутого контура с циркулирующей по нему жидкостью, проходящего через горячую породу (рис. 5 ). Сначала пробуривают скважину, достигающую области залегания горячей породы; затем через нее в породу под большим давлением закачивают холодную воду, что приводит к образованию в ней трещин. После этого через образованную таким образом зону трещино­ватой породы пробуривают вторую скважину. Наконец, холодную воду с поверхности закачивают в первую скважину. Проходя через горячую породу, она нагрева­ется II извлекается через вторую скважину в виде пара или горячей воды, которые затем можно использовать для производства электроэнергии одним из рассмотрен­ных ранее способов.

Системы с высоким тепловым потоком

Геотермальные системы третьего типа существуют в тех районах, где в зоне с высокими значениями теплово­го потока располагается глубокозалегающий осадочный бассейн. В таких районах, как Парижский или Венгерский бассейны, температура воды, поступающая из сква­жин, может достигать 100 °С.

Особая категория месторождений этого типа нахо­дится в районах, где нормальный тепловой поток через грунт оказывается в ловушке из изолирующих непрони­цаемых пластов глины, образовавшихся в быстро опускающихся геосинклинальных зонах или в областях опускания земной коры. Температу­ра воды, поступающей из геотермальных месторождений в зонах геодавления, может достигать 150–180 °С, а давление у устья скважины 28–56 МПа. Суточная про­изводительность в расчете на одну скважину может со­ставлять несколько миллионов кубических метров флюида. Геотермальные бассейны в зонах повышенного геодавле­ния найдены во многих районах в ходе нефтегазоразведки, например, в Северной и Южной Америке, на Даль­нем и Ближнем Востоке, в Африке и Европе. Возмож­ность использования таких месторождений в энергетиче­ских целях пока еще не продемонстрирована.

Энергия мирового океана

Резкое увеличение цен на топливо, трудности с его полученном, сообщения об истощении топливных ресурсов – все эти видимые признаки энергетического кризиса вызвали в последние годы во многих странах значительный интерес к новым источникам энергии, в том числе к энергии Мирового океана.

Тепловая энергия океана

Известно, что запасы энергии в Мировом океане колоссальны, ведь две трети земной поверхности (361 млн. км 2) занимают моря и океаны – акватория Тихого океана составляет 180 млн. км 2 . Атлантического – 93 млн. км 2 , Индийского – 75 млн. км 2 .Так, тепловая (внутренняя) энергия, соответствующая перегреву поверхностных вод океана по сравнению с донными, скажем, на 20 градусов, имеет величину порядка 10 26 Дж. Кинетическая энергия океанских течений оценивается величиной порядка 10 18 Дж. Однако пока что люди умеют использовать лишь ничтожные доли этой энергии, да и то ценой больших и медленно окупающихся капиталовложений, так что такая энергетика до сих пор казалась малоперспективной.

Последние десятилетие характеризуется определенными успехами в использовании тепловой энергии океана. Так, созданы установки мини-ОТЕС и ОТЕС-1 (ОТЕС – начальные буквы английских слов Осеаn Тhеrmal Energy Conversion, т.e. преобразованиетепловой энергии океана – речь идет о преобразовании в электрическую энергию). В августе 1979 г. вблизи Гавайских островов начала работать теплоэнергетическая установка мини-ОТЕС. Пробная эксплуатация установки в течение трех с поло­виной месяцев показала ее достаточную надежность. При непрерывной круглосуточной работе не было срывов, если но считать мелких технических неполадок, обычно возникающих при испытаниях любых новых установок. Ее полная мощность составляла в среднем 48,7 кВт, максимальная –53 кВт; 12 кВт (максимум 15) установка отдавала во внешнюю сеть на полезную нагрузку, точ­нее – на зарядку аккумуляторов. Остальная вырабаты­ваемая мощность расходовалась на собственные нужды установки. В их число входят затраты анергии на работу трех насосов, потери в двух теплообменниках, турбине и в генераторе электрической энергии.

Три насоса потребовались из следующего расчета: один – для подачи теплой виды из океана, второй – для подкачки холодной воды с глубины около 700 м, третий – для перекачки вторичной рабочей жидкости внутри самой системы, т. е. из конденсатора в испаритель. В качестве вторичной рабочий жидкости применяется аммиак.

Установка мини-ОТЕС смонтирована на барже. Под ее днищем помещен длинный трубопровод для забора холодной воды. Трубопроводом служит полиэтиленовая труба длиной 700 м с внутренним диаметром 50 см. Трубопровод прикреплен к днищу судна с помощью особого затвора, позволяющего в случаи необходимости ого быстрое отсоединение. Полиэтиленовая труба одновременно используется и для заякоривания системы труба–судно. Оригинальность подобного решения не вызывает сомнений, поскольку якорные постановки для разрабатываемых ныне более мощных систем ОТЕС являются весьма серьезной проблемой.

Впервые в истории техники установка мини-ОТЕС смогла отдать во внешнюю нагрузку полезную мощность, одновременно покрыв и собственные нужды. Опыт, полученный при эксплуатации мини-ОТЕС, позволил быстро построить более мощную теплоэнергетическую установку ОТЕС-1 и приступить к проектированию еще более мощных систем подоб ого типа.

Новые станции ОТЕС на мощ ость во много десятков и сотен мегаватт проект руются без судна. Это – одна грандио ная труба, в верхней части которой аходится круглый маши ный зал, где размещены все необходимые устройства для реобразования анергии (рис. 6 ). Верхний конец трубопровода хо одной воды расположится в океане на глубине 25– 0 м. Машинный зал проектируется вокруг трубы на глубине около 100 м. Там будут уста овлены турбоагрегаты, работающие на парах аммиака, а также все остальное оборудовани . асса всег сооружения превышает 300 тыс. т. Труба-монстр, уходящая почти на километр холодную глубину океана, а в ее верхней части что-то вроде мале ького островка. И никакого судна, кроме, конечно, обычных судов, необходимых для обслуживания сист мы и д я связи с берегом.

Энергия приливов и отливов.

Веками люди размышляли над причиной морских приливов и отливов. Сегодня мы достоверно знаем, что могучее природное явление – ритмичное движение морских вод вызывают силы притяжения Луны и Солнца. Поскольку Солнце находится от Земли в 400 раз дальше, гораздо меньшая масса Луны действует на земные поды вдвое сильнее, чем масса Солнца. Поэтому решающую роль играет прилив, вызванный Луной (лунный прилив). В морских просторах приливы чередуются с отливами теоретически через 6 ч 12 мин 30 с. Если Луна, Солнце и Земля находятся на одной прямой (так называемая сизигия), Солнце своим притяжением усиливает воздействие Луны, и тогда наступает сильный прилив (сизигийный прилив, или большая вода). Когда же Солнце стоит под прямым углом к отрезку Земля-Луна (квадратура), наступает слабый прилив (квадратурный, или малая вода). Сильный и слабый приливы чередуются через семь дней.

Однако истинный ход прилива и отлива весьма сложен. На него влияют особенности движения небесных тел, характер береговой линии, глубина воды, морские течения и ветер.

Самые высокие и сильные приливные волны возникают в мелких и узких заливах или устьях рек, впадающих в моря и океаны. Приливная волна Индийского океана катится против течения Ганга на расстояние 250 км от его устья. Приливная волна Атлантического океана распространяется на 900 км вверх по Амазонке. В закрытых морях, например Черном или Средиземном, возникают малые приливные волны высотой 50-70 см.

Максимально возможная мощность в одном цикле прилив – отлив, т. е. от одного прилива до другого, выражается уравнением

где р – плотность воды, g – ускорение силы тяжести, S – площадь приливного бассейна, R – разность уровней при приливе.

Как видно из (формулы, для использования приливной энергии наиболее подходящими можно считать такие места на морском побережье, где приливы имеют большую амплитуду, а контур и рельеф берега позволяют устроить большие замкнутые «бассейны».

Мощность электростанций в некоторых местах могла бы составить 2–20 МВт.

Поскольку энергия солнечного излучен я распред лена по большо площади (иными словами, име т н зкую плотность), любая уста овка для прямого использования солнечной энергии должна иметь собирающее устройство (коллектор) с достаточ ой поверхностью.

Простейшее устройство такого рода– лоский к лл ктор; в принципе это черная плита, хорошо золированная снизу Она прикрыта ст клом или пластмассой, которая пропускает свет, но не ро ускает нфракрасное т плово излуче ие. В пространстве между л той и стеклом чаще всего размещают черные трубки, ч р з которые текут вода, масло, ртуть, воздух, с рнистый ангидрид и т. п. Солнечное излучени , прон кая через стекло или пластмассу в коллектор, поглоща тся черными трубками и плитой и нагр ва т рабочее в щество в трубках. Тепловое излучен е не может выйти из коллектора, поэтому температура в нем значит льно выш (па 200–500°С), чем температура окружающего воздуха. В этом проявляется так называемый парниковый эффект. Обычные садовые пар ики, по сути дела, представляют собой простые колл кт ры солнечного злучения. Но чем дальше от тропиков, тем менее эфф е тивен горизо тальный коллектор, а поворачивать его всл д за С лнцем слишком трудно и дорого. Поэтому такие коллекторы, как правило, устанавл вают под определенным оптимальным углом к югу.

Более сложным дорогостоящим коллектором явля тся вогнутое зеркало, которое сосредоточивает падающее излучение в малом объеме около определенной г ометрической точки – фокуса. Отражающая поверхность зеркала выполнена из металлизированной пластмассы либо составлена из многих малых плоских зеркал, прикрепленных к большому параболическому основанию. Благодаря специальным механизмам коллекторы такого типа постоянно повернуты к Солнцу–это позволяет собирать возможно большее количество солнечного излучения. Температура в рабочем пространстве зеркальных коллекторов остигает 3000°С и выше.

Солнечная энергетика относится к наиболее материалоемким видам производства энергии. Крупномасштабное использование солнечной энергии влечет за собой гигантское увеличение потребности в материалах, а следовательно, и в трудовых ресурсах для добычи сырья, его обогащения, получения материалов, изготовление гелиостатов, коллекторов, другой аппаратуры, их перевозки. Подсчеты показывают, что для производства 1 МВт*год электрической энергии с помощью солнечной энергетики потребуется затратить от 10 000 до 40 000 человеко-часов. В традиционной энергетике на органическом топливе этот показатель составляет 200-500 человеко-часов.

Пока еще электрическая энергия, рожденная солнечными лучами, обходится намного дороже, чем получаемая традиционными способами. Ученые надеются, что эксперименты, которые они проведут на опытных установках и станциях, помогут решить не только технические, но и экономические проблемы. Но, тем не менее, станции-преобразователи солнечной энергии строят и они работают.

С 1988 года на Керченском полуострове работает Крымская солнечная электростанция. Кажется, самим здравым смыслом определено ее место. Уж если где и строить такие станции, так это в первую очередь в краю курортов, санаториев, домов отдыха, туристских маршрутов; в краю, где надо много энергии, но еще важнее сохранить в чистоте окружающую среду, само благополучие которой, и прежде всего чистота воздуха, целебно для человека.

Крымская СЭС невелика – мощность всего 5 МВт. В определенном смысле она – проба сил. Хотя, казалось бы, чего еще надо пробовать, когда известен опыт строительства гелиостанций в других странах.

На острове Сицилия еще в начале 80-х годов дала ток солнечная электростанция мощностью 1 МВт. Принцип ее работы тоже башенный. Зеркала фокусируют солнечные лучи на приемнике, расположенном на 50-метровой высоте. Там вырабатывается пар с температурой более 600 °С, который приводит в действие традиционную турбину с подключенным к ней генератором тока. Неоспоримо доказано, что на таком принципе могут работать электростанции мощностью 10–20 МВт, а также и гораздо больше, если группировать подобные модули, подсоединяя их друг к другу.

Несколько иного типа электростанция в Алькерии на юге Испании. Ее отличие в том, что сфокусированное на вершину башни солнечное тепло приводит в движение натриевый круговорот, а тот уже нагревает воду до образования пара. У такого варианта ряд преимуществ. Натриевый аккумулятор тепла обеспечивает не только непрерывную работу электростанции, но дает возможность частично накапливать избыточную энергию для работы в пасмурную погоду и ночью. Мощность испанской станции имеет всего 0,5 МВт. Но на ее принципе могут быть созданы куда более крупные – до 300 МВт. В установках этого типа концентрация солнечной анергии настолько высока, что КПД паротурбинного процесса здесь ничуть не хуже, чем на традиционных тепловых электростанциях.

По мнению специалистов, наиболее привлекательной идеей относительно преобразования солнечной энергии является использование фотоэлектрического эффекта в полупроводниках.

Но, для примера, электростанция на солнечных батареях вблизи экватора с суточной выработкой 500 МВт·ч (примерно столько энергии вырабатывает довольно крупная ГЭС) при к.п.д. 10% потребовала бы эффективной поверх­ности около 500000 м 2 . Ясно, что такое огромное коли­чество солнечных полупроводниковых элементов может. окупиться только тогда, когда их производство будет действительно дешево. Эффективность солнечных элек­тростанций в других зонах Земли была бы мала из-за неустойчивых атмосферных условий, относительно сла­бой интенсивности солнечной радиации, которую здесь даже в солнечные дни сильнее поглощает атмосфера, а также колебаний, обусловленных чередованием дня и ночи.

Тем не менее солнечные фотоэлементы уже сегодня находят свое специфическое применение. Они оказались практически незаменимыми источниками электрического тока в ракетах, спутниках и автоматических межпланетных станциях, а на Земле – в первую очередь для питания телефонных сетей в не электрифицированных районах или же для малых потребителей тока (радио­аппаратура, электрические бритвы и зажигалки и т.п.). Полупроводниковые солнечные батареи впервые были установлены на третьем советском искусственном спут­нике Земли (запущенном на орбиту 15 мая 1958 г.).

Идет работа, идут оценки. Пока они, надо признать, не в пользу солнечных электростанций: сегодня эти сооружения все еще относятся к наиболее сложным и самым дорогостоящим техническим методам использования гелиоэнергии. Нужны новые варианты, новые идеи. Недостатка в них нет. С реализацией хуже.

Атомная энергия.

При исследовании распада атомных ядер оказалось, что каждое ядро весит меньше, чем сумма масс его протонов и нейтронов. Это объясняется тем, что при объединении протонов и нейтронов в ядро выделяется много энергии. Убыль массы ядер на 1 г эквивалентна такому количеству тепловой энергии, какое получилось бы при сжигании 300 вагонов каменного угля. Не уди­вительно поэтому, что исследователи приложили все силы, стремясь найти ключ, который позволил бы «открыть» атомное ядро и высвободить скрытую в нем огромную энергию.

Вначале эта задача казалась неразрешимой. В ка­честве инструмента ученые не случайно выбрали ней­трон. Эта частица электрически нейтральна, и на нее не действуют электрические силы отталкивания. По­этому нейтрон легко может проникнуть в атомное ядро. Нейтронами бомбардировали ядра атомов отдельных эле­ментов. Когда же очередь до­шла до урана, обнаружилось, что этот тяжелый элемент ве­дет себя иначе, чем другие. Кстати, следует напомнить, что встречающийся в природе уран содержит три изотопа: уран-238 (238 U), уран-235 (235 U) и уран-234 (234 U), при­чем цифра означает массовое число.

Атомное ядро урана-235 оказалось значительно менее устойчивым, чем ядра других элементов и изотопов. Под действием одного нейтрона наступает деление (расщеп­ление) урана, его ядро распадается па два приблизи­тельно одинаковых осколка, например на ядра крипто­на и бария. Эти осколки с огромными скоростями раз­летаются в разных направлениях.

Но главное в этом процессе, что при распаде одного ядра урана возникают два-три новых свободных ней­трона. Причина заключается в том, что тяжелое ядро урана содержит больше нейтронов, чем их требуется для образования двух меньших атомных ядер. «Строи­тельного материала» слишком много, и атомное ядро должно от него избавиться.

Каждый из новых нейтронов может сделать то же, что сделал первый, когда расщепил одно ядро. В самом деле, выгодная калькуляция: вместо одного нейтрона получаем два-три с такой же способностью расщепить следующие два-три ядра урана-235. И так продолжает­ся дальше: происходит цепная реакция, и, если ею не управлять, она приобретает лавинный характер и за­канчивается мощнейшим взрывом – взрывом атомной бомбы. Научившись регулировать этот процесс, люди получили возможность практически непрерывно получать энергию из атомных ядер урана. Управление этим процессом осуществляют в ядерных реакторах.

Ядерный реактор – устройство, в котором протекает управляемая цепная реакция. При этом распад атом­ных ядер служит регулируемым источником и тепла, и нейтронов.

Первый проект ядерного реактора разработал в 1939 г. французский ученый Фредерик Жолио-Кюри. Но вскоре Францию оккупировали фашисты, и проект не был реализован.

Цепная реакция деления урана впервые была осу­ществлена в 1942 г. в США, в реакторе, который груп­па исследователей во главе с итальянским ученым Энрико Ферми построила в помещении стадиона Чи­кагского университета. Этот реактор имел размеры 6х6х6,7 м и мощность 20 кВт; он работал без внеш­него охлаждения.

Первый ядерный реактор в СССР (и в Европе) был построен под руководством акад. И. В. Курчатова и запущен в 1946 г.

Невиданными темпами развивается сегодня атомная энергетика. За тридцать лет общая мощность ядерных энергоблоков выросла с 5 тысяч до 23 миллионов киловатт! Некоторые ученые высказывают мнение, что к 21 веку около половины всей электроэнергии в мире будет вырабатываться на атомных электростанциях.

В принципе энергетический ядерный реактор устроен довольно просто – в нем, так же как и в обычном котле, вода превращается в пар. Для этого используют энергию, выделяющуюся при цепной реакции распада атомов урана или другого ядерного топлива. На атомной электростанции нет громадного парового котла, состоящего из тысяч километров стальных трубок, по которым при огромном давлении циркулирует вода, превращаясь в пар. Эту махину заменил относительно небольшой ядерный реактор.

Атомные реакторы на тепловых нейтронах различаются между собой главным образом по двум признакам: какие вещества используются в качестве замедлителя нейтронов и какие в качестве теплоносителя, с помощью которого производится отвод тепла из активной зоны реактора. Наибольшее распространение в настоящее время имеют водо-водяные реакторы, в которых обычная вода служит и замедлителем нейтронов, и теплоносителем, уран-графитовые реакторы (замедлитель – графит, теплоноситель – обычная вода), газографитовые реакторы (замедлитель – графит, теплоноситель – газ, часто углекислота), тяжеловодные реакторы (замедлитель – тяжелая вода, теплоноситель – либо тяжелая, либо обычная вода).

Ни рис. 9 представлена принципиальная схема водо-водяного реактора. Активная зона реактора представляет собой толстостенный сосуд, в котором находятся вода и погруженные в нее сборки тепловыделяющих элементов (ТВЭЛов). Тепло, выделяемое ТВЭЛами забирается водой, температура которой значительно повышается.

Конструкторы довели мощность таких реакторов до миллиона киловатт. Могучие энергетические агрегаты установлены на Запорожской, Балаковской и других атомных электростанциях. Вскоре реакторы такой конструкции, видимо, догонят по мощности и рекордсмена - полуторамиллионик с Игналинской АЭС.

Но все-таки будущее ядерной энергетики, по-видимому, останется за третьим типом реакторов, принцип работы и конструкция которых предложены учеными, - реакторами на быстрых нейтронах. Их называют еще реакторами-размножителями. Обычные реакторы используют замедленные нейтроны, которые вызывают цепную реакцию в довольно редком изотопе – уране-235, которого в природном уране всего около одного процента. Именно поэтому приходится строить огромные заводы, на которых буквально просеивают атомы урана, выбирая из них атомы лишь одного сорта урана-235. Остальной уран в обычных реакторах использоваться не может. Возникает вопрос: а хватит ли этого редкого изотопа урана на сколько-нибудь продолжительное время или же человечество вновь столкнется с проблемой нехватки энергетических ресурсов?

Более тридцати лет назад эта проблема была поставлена перед коллективом лаборатории Физико-энергетического института. Она была решена. Руководителем лаборатории Александром Ильичом Лейпунским была предложена конструкция реактора на быстрых нейтронах. В 1955 году была построена первая такая установка. Преимущества реакторов на быстрых нейтронах очевидны. В них для получения энергии можно использовать все запасы природных урана и тория, а они огромны – только в Мировом океане растворено более четырех миллиардов тонн урана.

Нет сомнения в том, что атомная энергетика заняла прочное место в энергетическом балансе человечества. Она безусловно будет развиваться и впредь, без отказано поставляя столь необходимую людям энергию. Однако понадобятся дополнительные меры по обеспечению надежности атомных электростанций, их безаварийной работы, а ученые и инженеры сумеют найти необходимые решения.

Водородная энергетика

Многие специалисты высказывают опасение по поводу все возрастающей тенденции к сплошной электрификации экономики и хозяйства: на тепловых электростанциях сжигается все больше химического топлива, а сотни новых атомных электростанций, как и зарождающиеся солнечные, ветряные и геотермальные станции, будут во все более широком масштабе (и в конце концов исключительно) работать для производства электрической энергии. Поэтому ученые заняты поиском принципиально новых энергетических систем.

К.п.д. тепловых электростанций относительно низок, хотя конструкторы прилагают все силы, чтобы его повысить. В современных электростанциях на органическом топливе он составляет около 40%, а в атомных электростанциях – 33%. При этом большая доля энергии теряется с отходящим теплом (например, вместе со сбрасываемой из систем охлаждения теплой водой), что приводит к так называемому тепловому загрязнению окружающей среды. Отсюда следует, что тепловые электростанции нужно строить в тех местах, где имеется а достаточном количестве охлаждающая вода, или же в открытых ветрам местностях, где воздушное охлаждение не будет оказывать отрицательного влияния на микроклимат. К этому добавляются вопросы безопасности и гигиены. Вот почему будущие крупные АЭС должны располагаться как можно дальше от густонаселенных районов. Но тем самым источники электроэнергии удаляются от ее потребителей, что значительно усложняет проблему электропередачи.

Передача электроэнергии по проводам обходится очень дорого: она составляет около трети себестоимости энергии для потребителя. Чтобы снизить расходы, строят линии электропередачи все более высокого напряжения – оно скоро достигнет 1500 кВ. Но воздушные высоковольтные линии требуют отчуждения большой земельной площади, к тому же они уязвимы для очень сильных ветров и иных метеорологических факторов. А подземные кабельные линии обходятся в 10 – 20 раз дороже, и их прокладывают лишь в исключительных случаях (например, когда это вызвано соображениями архитектуры или надежности).

Серьезнейшую проблему составляет накопление и хранение электроэнергии, поскольку электростанции наиболее экономично работают при постоянной мощности и полной нагрузке. Между тем спрос на электроэнергию меняется в течение суток, недели и года, так что мощность электростанций приходится к нему приспосабливать. Единственную возможность сохранять впрок большие количества электроэнергии в настоящее время дают гидроаккумулирующие электростанции, но и они в свою очередь связаны с множеством проблем.

Все эти проблемы, стоящие перед современной энергетикой, могло бы – по мнению многих специалистов – разрешить использование водорода в качестве топлива и создание так называемого водородного энергетического хозяйства.

Водород, самый простой и легкий из всех химических элементов, можно считать идеальным топливом. Он имеется всюду, где есть вода. При сжигании водорода образуется вода, которую можно снова разложить на водород и кислород, причем этот процесс не вызывает никакого загрязнения окружающей среды. Водородное пламя не выделяет в атмосферу продуктов, которыми неизбежно сопровождается горение любых других видов топлива: углекислого газа, окиси углерода, сернистого газа, углеводородов, золы, органических перекисей н т. п. Водород обладает очень высокой теплотворной способностью: при сжигании 1 г водорода получается 120 Дж тепловой энергии, а при сжигании 1 г бензина – только 47 Дж.

Водород можно транспортировать и распределять по трубопроводам, как природный газ. Трубопроводный транспорт топлива – самый дешевый способ дальней передачи энергии. К тому же трубопроводы прокладываются под землей, что не нарушает ландшафта. Газопроводы занимают меньше земельной площади, чем воздушные электрические линии. Передача энергии в форме газообразного водорода по трубопроводу диаметром 750 мм на расстояние свыше 80 км обойдется дешевле, чем передача тоги же количества энергии в форме переменного тока по подземному кабелю. На расстояниях больше 450 км трубопроводный транспорт водорода дешевле, чем использование воздушной линии электропередачи постоянного тока с напряжением 40кВ, а па расстоянии свыше 900 км – дешевле воздушной линии электропередачи переменного тока с напряжением 500 кВ.

Водород – синтетическое топливо. Его можно получать из угля, нефти, природного газа либо путем разложения воды. Согласно оценкам, сегодня в мире производят и потребляют около 20 млн. т водорода в год. Половина этого количества расходуется на производство аммиака и удобрений, а остальное – на удаление серы из газообразного топлива, в металлургии, для гидрогенизации угля и других топлив. В современной экономике водород остается скорее химическим, нежели энергетическим сырьем.

Современные и перспективные методы производства водорода

Сейчас водород производят главным образом (около 80%) из нефти. Но это неэкономичный для энергети­ки процесс, потому что энергия, получаемая из такого водорода, обходится в 3,5 раза дороже, чем энергия от сжигания бензина. К тому же себестоимость такого во­дорода постоянно возрастает по мере повышения цен на нефть.

Небольшое количество водорода получают путем электролиза. Производство водорода методом электро­лиза воды обходится дороже, чем выработка его из нефти, но оно будет расширяться и с развитием атом­ной энергетики станет дешевле. Вблизи атомных элек­тростанций можно разместить станции электролиза воды, где вся энергия, выработанная электростанцией, пойдет на разложение воды с образованием водорода. Правда, цена электролитического водорода останется выше цены электрического тока, зато расходы на тран­спортировку и распределение водорода настолько малы, что окончательная цена для потребителя будет вполне приемлема по сравнению с ценой электроэнергии.

Сегодня исследователи интенсивно работают над удешевлением технологических процессов крупнотон­нажного производства водорода за счет более эффек­тивного разложения воды, используя высокотемпера­турный электролиз водяного пара, применяя катализа­торы, полунепроницаемые мембраны и т. п.

Большое внимание уделяют термолитическому мето­ду, который (в перспективе) заключается в разложе­нии воды на водород и кислород при температуре 2500 °С. Но такой температурный предел инженеры еще не освоили в больших технологических агрегатах, в том числе и работающих на атомной энергии (в высо­котемпературных реакторах пока рассчитывают лишь на температуру около 1000°С). Поэтому исследовате­ли стремятся разработать процессы, протекающие в не­сколько стадий, что позволило бы вырабатывать водо­род в температурных интервалах ниже 1000°С.

В 1969 г. в итальянском отделении «Евратома» была пущена в эксплуатацию установка для термолитического получения водорода, работающая с к.п.д. 55% при температуре 730°С. При этом использовали бромистый кальций, воду и ртуть. Вода в установке разлагается на водород и кислород, а остальные реаген­ты циркулируют в повторных циклах. Другие – скон­струированные установки работали – при температурах 700–800°С. Как полагают, высокотемпературные реак­торы позволят поднять к.п.д. таких процессов до 85%. Сегодня мы не в состоянии точно предсказать, сколько будет стоить водород. Но если учесть, что цены всех современных видов энергии проявляют тен­денцию к росту, можно предположить, что в долго­срочной перспективе энергия в форме водорода будет обходиться дешевле, чем в форме природного газа, а возможно, и в форме электрического тока.

Использование водорода

Когда водород станет столь же доступным топливом, как сегодня природный газ, он сможет всюду его заме­нить. Водород можно будет сжигать в кухонных плитах, в водонагревателях и отопительных печах, снабженных горелками, которые почти или совсем не будут отли­чаться от современных горелок, применяемых для сжи­гания природного газа.

Как мы уже говорили, при сжигании водорода не остается никаких вредных продуктов сгорания. Поэтому отпадает нужда в системах отвода этих продуктов для отопительных устройств, работающих на водороде, Более того, образующийся при горении водяной пар можно считать полезным продуктом - он увлажняет воздух (как известно, в современных квартирах с цен­тральным отоплением воздух слишком сух). А отсут­ствие дымоходов не только способствует экономии строительных расходов, но и повышает к. п. д. отопле­ния на 30%.

Водород может служить и химическим сырьем во многих отраслях промышленности, например при про­изводстве удобрений и продуктов питания, в металлур­гии и нефтехимии. Его можно использовать и для вы­работки электроэнергии на местных тепловых электро­станциях.

Заключение.

Неоспорима роль энергии в поддержании и дальней­шем развитии цивилизации. В современном обществе трудно найти хотя бы одну область человеческой дея­тельности, которая не требовала бы – прямо или кос­венно – больше энергии, чем ее могут дать мускулы человека.

Потребление энергии – важный показатель жизнен­ного уровня. В те времена, когда человек добывал пи­щу, собирая лесные плоды и охотясь на животных, ему требовалось в сутки около 8 МДж энергии. После овла­дения огнем эта величина возросла до 16 МДж: в при­митивном сельскохозяйственном обществе она составля­ла 50 МДж, а в более развитом – 100 МДж.

За время существования нашей цивилизации много раз происходила смена традиционных источников энергии на новые, более совершенные. И не потому, что старый источник был исчерпан.

Солнце светило и обогревало человека всегда: и тем не менее однажды люди приручили огонь, начали жечь древесину. Затем древесина уступила место каменному углю. Запасы древесины казались безграничными, но паровые машины требовали более калорийного "корма".

Но и это был лишь этап. Уголь вскоре уступает свое лидерство на энергетическом рынке нефти.

И вот новый виток в наши дни ведущими видами топлива пока остаются нефть и газ. Но за каждым новым кубометром газа или тонной нефти нужно идти все дальше на север или восток, зарываться все глубже в землю. Немудрено, что нефть и газ будут с каждым годом стоить нам все дороже.

Замена? Нужен новый лидер энергетики. Им, несомненно, станут ядерные источники.

Запасы урана, если, скажем, сравнивать их с запасами угля, вроде бы не столь уж и велики. Но зато на единицу веса он содержит в себе энергии в миллионы раз больше, чем уголь.

А итог таков: при получении электроэнергии на АЭС нужно затратить, считается, в сто тысяч раз меньше средств и труда, чем при извлечении энергии из угля. И ядерное горючее приходит на смену нефти и углю... Всегда было так: следующий источник энергии был и более мощным. То была, если можно так выразиться, "воинствующая" линия энергетики.

В погоне за избытком энергии человек все глубже погружался в стихийный мир природных явлений и до какой-то поры не очень задумывался о последствиях своих дел и поступков.

Но времена изменились. Сейчас, в конце 20 века, начинается новый, значительный этап земной энергетики. Появилась энергетика "щадящая". Построенная так, чтобы человек не рубил сук, на котором он сидит. Заботился об охране уже сильно поврежденной биосферы.

Несомненно, в будущем параллельно с линией интенсивного развития энергетики получат широкие права гражданства и линия экстенсивная: рассредоточенные источники энергии не слишком большой мощности, но зато с высоким КПД, экологически чистые, удобные в обращении.

Яркий пример тому - быстрый старт электрохимической энергетики, которую позднее, видимо, дополнит энергетика солнечная. Энергетика очень быстро аккумулирует, ассимилирует, вбирает в себя все самые новейшие идей, изобретения, достижения науки. Это и понятно: энергетика связана буквально со Всем, и Все тянется к энергетике, зависит от нее.

Поэтому энергохимия, водородная энергетика, космические электростанции, энергия, запечатанная в антивеществе, кварках, "черных дырах", вакууме, - это всего лишь наиболее яркие вехи, штрихи, отдельные черточки того сценария, который пишется на наших глазах и который можно назвать Завтрашним Днем Энергетики.

Лабиринты энергетики. Таинственные переходы, узкие, извилистые тропки. Полные загадок, препятствий, неожиданных озарений, воплей печали и поражений, кликов радости и побед. Тернист, непрост, непрям энергетический путь человечества. Но мы верим, что мы на пути к Эре Энергетического Изобилия и что все препоны, преграды и трудности будут преодолены.

Рассказ об энергии может быть бесконечен, неисчислимы альтернативные формы ее использования при условии, что мы должны разработать для этого эффективные и экономичные методы. Не так важно, каково ваше мнение о нуждах энергетики, об источниках энергии, ее качестве, и себестоимости. Нам, по-видимому. следует лишь согласиться с тем, что сказал ученый мудрец, имя которого осталось неизвестным: "Нет простых решений, есть только разумный выбор".

Список литературы

1. 1. Аугуста Голдин. Океаны энергии. – Пер. с англ. – М.: Знание, 1983. – 144 с.

2. 2. Баланчевадзе В. И., Барановский А. И. и др.; Под ред. А. Ф. Дьякова. Энергетика сегодня и завтра. – М.: Энергоатомиздат, 1990. – 344 с.

3. 3. Более чем достаточно. Оптимистический взгляд на будущее энергетики мира/ Под ред. Р. Кларка: Пер. с англ. – М.: Энергоатомиздат, 1984. – 215 с.

4. 4. Бурдаков В.П.. Электроэнергия из космоса. – М.: Энергоатомиздат, 1991. – 152 с.

5. 5. Вершинский Н. В. Энергия океана. – М.: Наука, 1986. – 152 с.

6. 6. Гуревич Ю. Холодное горение. //Квант. – 1990 г. - №6. – ст. 9-15.

7. 7. Источники энергии. Факты, проблемы, решения. – М.: Наука и техника, 1997. – 110 с.

8. 8. Кириллин В. А. Энергетика. Главные проблемы: В вопросах и ответах. – М.: Знание, 1990. – 128 с.

9. 9. Кононов Ю. Д.. Энергетика и экономика. Проблемы перехода к новым источникам энергии. – М.: Наука, 1981. – 190 с.

10.10.Меркулов О. П. У пошуках енергії майбутнього. – К.: Наукова думка, 1991. – 123 с.

11.11.Мировая энергетика: прогноз развития до 2020 г./ Пер. с англ. под ред. Ю. Н. Старшикова. – М.: Энергия, 1980. – 256 с.

12.12.Нетрадиционные источники энергии. – М.: Знание, 1982. – 120 с.

13.13.Подгорный А. Н. Водородная энергетика. – М.: Наука, 1988.– 96 с.

14.14.Соснов А. Я. Энергия Земли. – Л.: Лениздат, 1986. – 104 с.

15.15.Шейдлин А. Е. Новая энергетика. – М.: Наука, 1987. – 463 с.

16.16.Шульга В. Г., Коробко Б. П., Жовмір М. М. Основні результати та завдання впровадження нетрадиційних та відновлюваних джерел енергії в Україні.// Энергетика и электрификация. – 1995 г. - №2. – ст. 39-42.

17.17.Энергетика мира: Переводы докладов XI конгресса МИРЭК/ Под ред. П. С. Непорожнего. – М.: Энергоатомиздат, 1982. – 216 с.

18.18.Энергетические ресурсы мира/ Под ред. П.С.Непорожнего, В.И. Попкова. – М.: Энергоатомиздат, 1995. – 232 с.

19.19.Ю. Тёльдеши, Ю. Лесны. Мир ищет энергию. – М.: Мир, 1981. – 440 с.

20.20.Юдасин Л. С.. Энергетика: проблемы и надежды. – М.: Просвещение, 1990. – 207с.

Девиз проекта: Бережливость лучше богатства. (Рус. пословица)

Тип проекта: практико-ориентированный

По количеству участников: коллективный

Возраст участников: 4 класс

Учебный предмет: ОБЖ, изобразительное искусство, математика, окружающий мир Продолжительность : длительный

Цели и задачи проекта; воспитание экологического сознания у детей и привлечение внимания общественности к проблемам использования энергии, экономии энергии и энергоресурсов, охране окружающей среды.

Важно не только дать детям знания об энергии и ее взаимосвязи с окружающей средой, но и создать мотивацию для сбережения ресурсов и энергии, воспитать навыки экологически устойчивого и безопасного стиля жизни, вовлечь их в полезную деятельность по энерго- и ресурсосбережению, так как сегодняшние школьники завтра станут специалистами, принимающими решения.

Проект дает большие возможности работы с детьми как в школе, так и за ее пределами. Из опыта работы по проекту можно предложить различные формы работы, направленные на изучение вопросов энергии и окружающей среды, на практическую оценку энергоэффективности школьных зданий и классных помещений, на развитие творческих наклонностей и устремлений детей, создание мотивации к социально-активным действиям.

Познавательная деятельность учеников:

1. Поиск материалов в библиотеке, Интернете
2. Сбор материалов и их классификация
3. Написание текста, составление и заполнение таблиц.
4. Подбор рисунков и фотографий к тексту.
5. Обсуждение вопросов, связанных с энергией, на урока математики, окружающего мира, изо, ОБЖ, на занятиях экологического кружка.
6. Составление и обсуждение энергетических цепочек.
7. Разработка экскурсионных маршрутов, экологических троп, раскрывающих тему энергетики, энергосбережения, связи их сохранением природы
8. Экскурсии на энергетические предприятия, изучение источников электро- и теплоснабжения своего города, района.
9. На уроках ИЗО - изготовление аппликаций, конкурсы рисунков “Пусть всегда будет свет”,
10. На уроках развития речи - сочинение и обсуждение сказок об энергии.
11. Проведение конкурса детских творческих работ. Спектр номинаций конкурса может быть очень широк: отчеты об энергопотреблении в школе и дома, исследовательские и реферативные работы, фантастические проекты и модели энергоустановок и экологически чистых предприятий, рисунки, листовки, стенгазеты.

Практические задания для учащихся, формы исследовательских работ.

Результаты таких работ имеют большое прикладное значение, обращают внимание детей и тех, с кем они взаимодействуют, на реальные ресурсы и пути энергосбережения. Кроме того, при выполнении практических исследований происходит применение знаний, полученных на школьных уроках.

1. Наблюдения и измерения расходования энергии в школе и дома.

2. Составление энергетического паспорта школы.

3. Выращивание растений на биотопливе в школе, дома (“Огород на подоконнике”).

4. Экологический подход к организации собственной жизни.

5. Исследовательские работы по результатам экскурсий на энергетические объекты.

6. Выявление и исследование причин потери энергии в микрорайоне (например, утечки горячей воды), в школе, дома.

7. Оценка окупаемости приборов контроля расхода воды, газа, тепла.

8. Анализ использования природных ресурсов города через призму времени: в прошлом, в наши дни, прогноз на будущее.

9. Анализ влияния энергетических объектов на окружающую среду (реферат или исследование на примере влияния энергетических объектов в вашей местности на воду, воздух, почву, живых существ).

10. Создание карты “горячих точек”, примеров потерь энергии. Это могут быть утечки из теплотрассы, дымящие котельные, дома со сломанными входными дверями и т. д.

11. Разработка индивидуальных проектов по теме: “Я хозяин будущего”.

12. Выступление перед младшими школьниками, привлечение старших к бережному отношению к электроэнергии.

ЦИКЛ БЕСЕД О ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ.

В 1992 г. в Бразилии, в Рио-де-Жанейро состоялась конференция Организации Объединенных Наций (ООН) по окружающей среде и развитию. На ней присутствовали представители 197 стран мира. На конференции была принята так называемая “Программа устойчивого развития”. Основная идея этой программы состоит в том, что на всех уровнях современного общества - межгосударственном, государственном, местном, индивидуальном - должны быть приняты срочные меры по предотвращению всемирной экологической катастрофы. То есть каждый из нас должен осознать свою ответственность за будущее планеты.

Ключевую роль в предотвращении экологической катастрофы играет энергосбережение. Проблема разумного использования энергии является одной из наиболее острых проблем человечества. Современная экономика основана на использовании энергетических ресурсов, запасы которых истощаются и не возобновляются. Но это даже не главное. Современные способы производства энергии наносят непоправимый ущерб природе и человеку. Медики считают, что здоровье людей на 20% зависит от состояния окружающей среды.

Загрязнение атмосферы при использовании невозобновляемых источников энергии ведет к всеобщему потеплению, таянию полярных льдов и повышению уровня мирового океана в течение последующих веков. Мы не знаем, когда именно скажутся эти изменения, но комиссия ООН по климату утверждает, что всеобщее потепление уже началось. Необходимо что-то делать уже сейчас для предотвращения экологической катастрофы.

Эффективное использование энергии - ключ к успешному решению экологической проблемы!

Самое простое решение

Самый простой способ уменьшить загрязнение окружающей среды - беречь энергию, или, другими словами, расходовать энергию более разумно. Одним словом это называется “энергосбережение”. Экономить энергию должно все человечество и каждый человек в отдельности. Используя меньше не возобновляемых источников энергии, мы уменьшаем количество вредных выбросов в атмосферу.

Хватает ли энергии каждому жителю Земли?

Потребление энергии человечеством непрерывно растет. Разница между человеком каменного века и современным человеком огромна, особенно в использовании энергии. Пещерный человек потреблял около 1% того количества энергии, которую потребляет современный житель Земли. Значит, на Земле стало больше энергии? Нет! Она стала более доступна, но её не стало больше, чем раньше. Количество энергии в природе постоянно. Она не возникает из ничего и не может исчезнуть в никуда. Она просто переходит из одной формы в другую. Никто еще не смог доказать это теоретически, но факт остается фактом, и мы должны это признать и придерживаться этого до тех пор, пока кто-нибудь не докажет обратное.

Но использование энергии в первобытном обществе было совершенно иным, чем сейчас. Нам легче сравнить себя с людьми 1960-х годов, когда использовались такие же источники энергии, и общество было почти таким же. Так вот, еще 40 лет назад человечество потребляло только половину той энергии, которую потребляет сегодня.

По решению ООН к охране окружающей среды необходимо привлекать детей и молодежь во всем мире. Задача состоит в том, чтобы дать подрастающему поколению больше знаний об энергии и убедить молодежь в необходимости созданию общества, основанного на безопасном для окружающей среды бережном использовании энергии. Мы должны сами более рационально использовать энергию и научить этому окружающих. Теперь вместе с учителями и учениками многих стран мира мы сказали: “Да, мы согласны” принять активное участие в сбережении энергии в школе, дома, везде. На практических заданиях и примерах мы будем учиться искусству бережного, разумного энергопотребления и начнете понемногу сохранять энергию. Не ждите, что вы сразу все поймете и сможете все сделать правильно. Нашей целью является то, чтобы каждый из нас стал использовать энергию более разумно, чем сейчас. И, самое главное, начинать надо с себя и прямо сейчас!

ПРАКТИКУМ

Задание.

Тест на сбережение энергии.

Ответьте на вопросы анкеты, и проверьте, умеете ли вы беречь энергию.

В нашем доме		Да		Нет	Сложите все ответы ДА. Если у вас получилось: От 1 до 5 ответов ДА: Вам еще многому надо научиться, так что начните прямо сейчас. От 6 до 10 ответов ДА: У вас много хороших привычек, которые могут служить основой для дальнейшей работы над собой. От 11 до 15 ответов ДА: Вы являетесь хорошим примером всем остальным. От 16 до 20 ответов ДА: Кто-то из вашей семьи должен стать министром по охране природы.
Мы записываем наше энергопотребление
Мы выключаем свет в комнате, когда уходим из нее.
Стиральная машина всегда полностью заполнена, когда мы используем ее.
Холодильник стоит в прохладной комнате.
Мы не ставим мебель перед обогревателями.
Мы начали использовать энергосберегающие лампочки
Мы используем местное освещение (настольную лампу, бра, торшер)
Мы проветриваем быстро и эффективно, всего несколько минут за раз.
Мы заклеиваем окна на зиму.
Мы зашториваем окна на ночь.
Мы кладем крышку на кастрюлю, когда варим.
Мы часто размораживаем холодильник.
Мы используем раковину для мытья посуды.
Мы моемся под душем, а не принимаем ванну.
Мы ходим пешком или ездим на велосипеде в школу и на работу.
Мы снижаем температуру в помещении, когда выходим.
Мы снижаем температуру в помещении ночью.
Мы повторно используем стекло, бумагу и металл.
Мы не покупаем товары, которые могут использоваться только один раз.
Мы не покупаем товары в больших обертках.
Мы чиним вещи, вместо того, чтобы заменить их.

Энергосбережение.

Что понимают под словом “энергосбережение”? Не считая борьбы с откровенной бесхозяйственностью при использовании энергии (хотя бороться с ней, конечно же, нужно беспощадно!), можно выделить три основные направления энергосбережения:

• полезное использование (утилизация *) энергетических потерь,
• модернизация * оборудования с целью уменьшения потерь энергии,
• интенсивное * энергосбережение.

Примером утилизации энергетических потерь может служить использование тепловых “отходов” промышленного производства для обогрева теплиц. При модернизации уменьшаются потери энергии в уже действующем оборудовании, но не изменяются сами принципы технологии и техники. Примером может служить установка систем автоматического регулирования процессов горения на котлах электростанций, уплотнение окон и дверей при ремонте зданий, использование окон с тройным остеклением, и т. д. Интенсивное энергосбережение подразумевает полную реконструкцию оборудования и введение новых принципов его работы, существенно сокращающих потребление энергии. Примером может служить замена двигателей внутреннего сгорания в автомобилях на электродвигатели с питанием от солнечных элементов (электромобили).

Для нас с вами доступны первые два направления энергосбережения. Что же мы можем сделать?

Не растрачивайте энергию в пустую!

Энергосбережение означает, что мы начинаем тратить за то же самое время меньше энергии, чем раньше, так как используем энергию более рационально.

• Используйте экономичные электролампочки (лампы дневного света вместо ламп накаливания),
• Выключайте осветительные и нагревательные устройства, когда уходите из комнаты,
• Используйте тепловые отходы промышленных предприятий и электростанций для обогрева жилых помещений.

Не теряйте качество энергии!

Энергосбережение заставляет задуматься над вопросом: энергию какого качества использовать для выполнения той или иной задачи? В будущем интерес к качеству энергии будет только возрастать.

Приведем примеры энергосбережения:

• Использование биоэнергии и тепловой энергии для обогрева вместо электроэнергии,
• Использование тепловых отходов для обогрева зданий,
• Использование солнечной энергии для обогрева зданий.

ПРАКТИКУМ

Использование энергии учащимися.

Каждый день все мы используем энергию различными способами. Она идет на обогрев наших домов, освещение, расходуется в машинах и на транспорте. Напишите список, на что вы потратили энергию за последние 24 часа и заполните таблицу 1. В правом столбике объясните, как вы можете сократить потребление энергии на следующий день.

2. Обсудите результаты сначала в парах, затем с целым классом.

Таблица 1.

Таблица 2.

Действие	Да	Нет	Иногда	Я могу это изменить
Выключаю воду, когда намыливаюсь в душе
Плотно закрываю водопроводный кран, чтобы из него не капала вода
Не выключаю воду, когда чищу зубы
Всегда пишу на обеих сторонах бумажного листа
Выключаю свет, когда выхожу из комнаты
Выключаю обогреватели, когда надобности в них нет
Выключаю плиту после приготовления еды

Энергосбережение и охрана окружающей среды

На Земле используется очень много энергии. Те источники энергии, которые мы используем - нефть, уголь, газ - настолько загрязняют окружающую среду, что это серьезно беспокоит ученых. Необходимо изменить такое положение вещей, и лучшим способом сделать это будет снижение энергопотребления. Используя меньше энергии, мы уменьшаем загрязнение окружающей среды.

Энергосбережение является самой важной мерой по спасению окружающей среды. Можно начать прямо сейчас: не забывайте выключить свет, выходя из комнаты. Можно поставить регуляторы на батареи центрального отопления и поддерживать в помещении постоянную температуру 20 о С. При этом мы не будем замерзать, когда в комнате 14 о С, и приходится включать электронагреватели и расходовать электроэнергию для обогрева. Но и не будем потеть, когда в классе 25 о С, и приходится во время отопительного сезона открывать окна и отапливать окружающую среду. Можно пойти в ближайший магазин пешком или поехать на велосипеде вместо автомобиля, и т. д.

Новые возобновляемые источники энергии не сразу заменят не возобновляемые энергоисточники, используемые сейчас. Поэтому важно использовать ровно столько энергии, сколько необходимо, и не больше того. Этим мы уменьшим выбросы загрязняющих веществ в атмосферу и защитим природу.

Подумайте и ответьте:

Приведите примеры нерационального, на ваш взгляд, расходования энергии.

Только ли экономическими причинами (меньше расходуешь энергии - меньше платишь) вызвана необходимость энергосбережения?

ПРАКТИКУМ

Ситуация для обсуждения.

Кристина живет в квартире в Норвегии и не очень заботится о том, как она использует электроэнергию. Т. к. у нее много денег, электричество дешевое, и доступ к гидроэлектроэнергии достаточно легок, она не считает, что важно заботиться об использовании энергии. И более того, используемая ею энергия не влияет на здоровье других людей, т. к. электричество, произведенное на гидроэлектростанциях, не загрязняет природу. Но одно раздражает ее - это загрязнения, попадающие в Норвегию из других стран. Она в особенности озабочена кислотными дождями, которые наносят вред деревьям и рыбе в норвежских водах. Кристина считает, что необходимо принять решительные шаги, чтобы положить конец загрязнению.

Марина живет в России и работает на большом заводе, где используют уголь для получения энергии, необходимой в производстве. На заводской котельной есть высокая труба, которая относит дым, газы и ядовитые вещества подальше от территории завода. Марина прочитала в газете, что некоторые люди считают опасным то, что завод выбрасывает так много отходов в воздух, которые так же загрязняют и разрушают природу в далеких странах. Тем не менее, директор завода считает, что у них нет выбора, т. к. , если бы они получали энергию из любого другого источника, она была бы настолько дорогой, что им пришлось бы закрыть завод и уволить тысячи сотрудников.

Обсудите:

• Имеют ли оба этих рассказа какое-нибудь отношение к вопросам охраны окружающей среды?
• Есть ли у них что-либо общее?
• Кто ответственен за проблемы загрязнения окружающей среды?
• Что может сделать Кристина для уменьшения загрязнения природы?
• Что может сделать для этого Марина?
• Что можем сделать мы?

ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЯ.

Стремясь к улучшению жизненных условий и снижению воздействия на окружающую среду, необходимо найти методы и технологии, которые позволят:

1. Эффективно использовать энергию

Мы должны как можно более полно использовать энергию на полезную работу и ни на что иное! Наши потребности в применении энергии в полезных целях должны удовлетворяться при минимальной бесполезной затрате. В качестве примеров можно привести: устранение утечек теплого воздуха из квартиры, использование энергоэффективных лампочек и сокращение использования горячей воды.

2. Применять источники энергии низкого качества

Нам не следует использовать понапрасну энергию высокого качества. В тех случаях, когда возможно использовать энергию низкого качества (тепло), не следует расходовать энергию высокого качества (электричество).

Но даже если мы следуем этим принципам, основанным на законах природы, необходимы дополнительные усилия по организации общества и нашей жизни устойчивым образом. В этот процесс должны вовлекаться и общественные науки, и политика и общественное участие.

3. Организовать общество и нашу жизнь устойчивым образом

Наш образ жизни в современном обществе должен развиваться в соответствии с вышеизложенными правилами. Организация общества, включая законы и экономические рычаги, должна способствовать энергоэффективности, вторичной переработке материалов, развитию общественного транспорта и другим составляющим устойчивого образа жизни.

СХЕМА ТРАНСФОРМАЦИИ ЭНЕРГИИ

Для обсуждения:

Взгляните на схему трансформации энергии в полезную работу и попытайтесь найти примеры потерь энергии и определить возможные меры по энергосбережению, в соответствии с тремя принципами энергосбережения.

ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ, ЧТО …

… вам холодно даже при высокой температуре воздуха, если комнатные поверхности холодные?

… шерстяной свитер и хорошие тапочки создадут ощущение тепла без повышения температуры в комнате?

… из-за низкой теплопроводности кожи ступней люди способны, не обжигаясь, ходить по раскаленным углям?

… даже низкое зимнее солнце способно нагреть комнату через окна, поэтому раздвигайте занавески, если вам необходимо дополнительное тепло?

… Россия является одним из крупнейших регионов мира, в котором широко распространены ТЭЦ (теплоэлектростанции)? При повышенной эффективности они могли бы стать лучшими и наиболее гибкими энергосистемами в Европе.

Советы по сохранению хорошего микроклимата в классе

• Проветривайте класс 2-3 минуты. Это позволяет воздуху поменяться, не остывая. Это намного более эффективно, чем сидеть с открытым окном весь урок.
• Проветривайте класс после каждого урока.
• Отодвиньте парты от батарей отопления.
• Одевайтесь соответственно погоде и температуре. Помните, что некоторые люди справляются с жарой или холодом лучше, чем другие.
• Поменяйтесь местами, так как некоторые учащиеся плохо переносят холод, а другие - жару.

Задание.

Подумайте и ответьте

Расставьте в хронологическом порядке источники энергии, которые становились доступны человечеству, начиная с самых ранних:

• атомная энергия,
• мускульная энергия рабочих животных,
• нефть,
• энергия ветра,
• мускульная энергия человека,
• уголь,
• энергия падающей воды.

ОСВЕЩЕНИЕ.

Людям для работы нужен свет. Изначально мы приспособлены для того, чтобы вести активную жизнь в светлое время дня и спать ночью. В современном обществе деятельность продолжается 24 часа в сутки, и мы проводим много времени внутри зданий, куда не попадает дневной свет. Особенно велика необходимость в дополнительном искусственном освещении в течение коротких зимних дней в северных районах.

За свою историю человечество использовало для освещения все, что может гореть. После изобретения электрической лампочки и внедрения электросетей, электрический свет оказался наилучшим способом искусственного освещения. Освещение – это одно из тех применений энергии, где действительно стоит использовать высококачественную энергию электричества, но и здесь можно использовать дневной свет в комбинации с искусственным освещением.

ЧТО МОЖНО СДЕЛАТЬ:

Использование передовой осветительной техники (энергосберегающие лампы, осветительные системы) позволяет экономить до 80 % электроэнергии.

Условие экономичного использования освещения – соответствие потребности в освещении и установленной осветительной техники. Многоламповая люстра на потолке обеспечивает освещение всего помещения, но ведет к нежелательному образованию тени при работе за письменным столом, швейной машиной, в уголке с игрушками. Целенаправленное местное освещение, несмотря на меньшую мощность ламп, обеспечит лучшую освещенность без нежелательной тени.

ПРОСТЫЕ МЕРЫ:

• Выключайте свет, когда он не нужен.
• Используйте энергоэффективные флуоресцентные лампочки. Той энергии, которую вы прежде расходовали для одной лампочки, будет достаточно для пяти новых лампочек.
• Иногда лучше сменить абажур, чем устанавливать дополнительное освещение.
• Дайте доступ дневному свету, раздвиньте занавески …

ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ, ЧТО …

• электрические лампы и приборы получают большую нагрузку в момент включения? Для продления срока службы приборов вам следует не выключать их, если вы знаете, что вскоре вам будет необходимо снова их использовать.
• телевизоры и другие приборы, имеющие функцию “stand-by” потребляют электричество, даже если они выключены с помощью дистанционного управления? Для полного отключения по ночам используйте кнопку выключения, чтобы сберегать энергию и снизить опасность пожара.
• светлые стены отражают 70 - 80 % света, в то время как темные отражают только 10-15 %?

Домашняя работа.

Напишите сочинение на тему “Энергия и мы” о роли энергии в нашей жизни и жизни планеты. Почему мы должны использовать энергию более эффективно? Как мы можем экономить энергию? Опишите, что конкретно вы делаете сейчас для экономии энергии? Объяснили ли вы своим друзьям и родителям причины, по которым необходимо сберегать энергию?

Сделайте стенд по энергосбережению.

Вырежьте заметки об энергосбережении из газет и журналов. Обсудите содержание заметок. Проведите конкурс на лучший рисунок или фотографию на тему “Энергосбережение”. Приклейте эти заметки, фотографии и рисунки на стенд и повесьте там, где и учащиеся и учителя смогут их увидеть. Пусть ваши родители, старшие братья, сестры или друзья помогут вам в оформлении стенда.

Измерение энергии дома

Каждый вечер в течение недели вы должны списывать показания счетчика электрической энергии. Таким образом, вы выясните, сколько энергии вы используете дома. Ниже укажите, что вы используете для отопления - центральное отопление, уголь, газ, нефть или биотопливо (древесину).

Запишите использованную за последние 24 часа энергию

кВТ*ч	Понедельник	Вторник	Среда	Четверг	Пятница	Суббота	Воскресенье
20
19
18
17
16
15
14
13
12
11
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0

Центральное отопление Уголь Газ Нефть Биотопливо (древесина)

Подчеркните, что вы используете

Начните считывать показания счетчика в Понедельник вечером. Во Вторник вам необходимо будет сделать то же самое. Чтобы выяснить, сколько энергии было использовано в последние 24 часа, вычтите показания счетчика, полученные в Понедельник, из показаний счетчика, полученных во Вторник. Отметьте результат крестиком в соответствующей строке в колонке Вторник. В конце нарисуйте линию через все крестики. У вас получится график использования электроэнергии по дням недели. Сложите все результаты, чтобы получить общее количество энергии, использованное в вашем доме за неделю. Помните, что нужно выделить, какой источник энергии вы используете.

После этого вы можете на неделю прекратить измерение энергопотреб-ления дома. В это время внимательно изучите ваше собственное энергопотребление и постарайтесь его уменьшить. Затем повторите измерение потребления электроэнергии в течение недели. Делайте это так же и впишите результаты в те же графы, но используйте другие цвета, чем в первую неделю. В конце сравните результаты. Достигли ли вы экономии энергии?

Составьте “энергетический паспорт” своей квартиры или дома

Для этого заполните следующие таблицы:

Таблица 1. Виды и источники энергии

Таблица 2.

№	Наименование	Количество, шт	Суммарная мощность	Время работы за сутки, час	Электроэнергия, израсходованная за сутки, кВт/ч
1	Электрические лампы
2	Холодильники
3	Электрические печи
4	Стиральные машины
5	Телевизоры
6	Магнитофоны
7	Компьютеры
8	Электрические чайники
9	Утюги
10	Другое оборудование
Суммарное потребление электрической энергии за сутки

Для заполнения таблиц вам необходимо будет обратиться за помощью к родителям. Мощность прибора указана в его паспорте или на самом приборе (пример: электрические лампочки).

Израсходованная энергия рассчитывается так:

Энергия = мощность · время работы

Используя данные таблицы 3, рассчитайте, сколько угля, нефти, газа нужно сжечь для получения израсходованной вашей семьей за сутки электрической энергии и сколько углекислого газа выделится при этом. Используйте данные таблицы 3.

Таблица 3. Характеристики электропотребителей

При определении массы израсходованного топлива и объема выделившегося при этом углекислого газа используйте следующие выражения:

Для нефти и угля

Масса топлива= Энергии:Удельная теплота сгорания

Объем углекислого газа= Масса топлива хУдельное количество углекислого газа

Для природного газа

Объем топлива=Энергия:Удельная теплота сгорания

Объем углекислого газа=Объем топлива х Удельное количество углекислого газа

Господин Крот замечает: -Со временем запасы полезных ископаемыхисчерпываются. Поэтому это бесценное при­родное богатство нужно разумно использовать. Рассмотри и расскажи! Составь рассказ«В кладовой полезных ископаемых». ТОПЛИВНЫЕ кТорф г* Природный газ Каменный уголь РУДНЫЕМедная руда Железная руда СТРОИТЕЛЬНЫЕ ■ ;- - ■ . ». "А - % _ ^ " -"Гранит Известняк Песок По страницам Книги важных знаний о природе Полезные ископаемые используются человеком во всех отраслях его жизни. Вопросы и задания от Матушки Природы1. Какие виды полезных ископаемых ты знаешь?2. Расскажи, как использует полезные ископаемые твоясемья.3. Почему нужно охранять полезные ископаемые?4. Узнай, какие полезные ископаемые добывают в твоёмродном крае.5. Поразмышляй: смогут ли люди найти замену полез­ным ископаемым?

Встреча 18 . ЧЕМ ПОЧВЫ ОТЛИЧАЮТСЯ ОТ ГОРНЫХ ПОГОД? Ты узнаешь, как из горных пород образуется почва. Вспомни! Какое значение имеют горные породы? Чтотакое почва? Рассмотри и поразмышляй! Могут ли растениярасти без почвы?♦ Меня бьют, толкут, режут, переворачивают, а я всё терплю и всем добром плачу.♦ Что самое богатое на свете?..Запомни! ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ П о чва - это верхний рыхлый слой земли, на кото­ ром растут растения. Основное свойство почвы - п л о д о р о д и е. Это способность обеспечивать растения водой с рас­ творёнными в ней питательными веществами и воздухом - источником кислорода для дыхания.♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦ Подумай! Свойственно ли плодородие горнымпородам?

Нельзя вырастить урожай на голых камнях. Хотя, ока­зывается, почвы образуются именно из горных по­род, которые под действием тепла и холода, воды иветра постепенно разрушаются, измельчаются и ста­новятся рыхлыми. Процесс разрушения горных породдлится, пока они не перетрутся в песок и глину. Впо­следствии на поверхности горной породы появляет­ся рыхлый слой, куда легко проникают вода и воздух.Тогда в нём могут поселиться не только растения, но иразнообразные мелкие животные. Их остатки, пере­гнивая, превращаются в чёрную однородную массу -перегной. Больше всего перегноя -в чернозё­мах. Поэтому их считают самыми плодородны­ми почвами в мире. ЁжикХитрячок напоминает: - Четвёртая часть всех чернозёмов на Земленаходится в Украине.* * ХУДОЖЕСТВЕННАЯ ГАЛЕРЕЯ МАТУШКИ ПРИРОДЫ Ольга Кваша. Просторы С помощью картины составь рассказ «Чернозёмы - богатство Украины».

Работаем вместе в группе Рассмотрите и сравните разные почвы, изображён­ные на фотографиях. Чем они похожи, а чем отличаются?Лес Луг Берег моря Чернозём _По страницам Книги важных знаний о природе♦ Почвы образуются из горных пород.♦ Почва - это рыхлый слой земли, на котором растут растения.♦ Основное свойство почв, которое отличает их от горных пород, - плодородие. Вопросы и задания от Матушки Природы1. Как образуются почвы?2. Сравни горные породы и почвы.3. Объясни, почему плодородие - основное свойствопочвы.4. За что ценят чернозёмы?5. Поразмышляй, что происходило бы на Земле, если быисчезли почвы.

Встреча 19. КАК СОСТАВ ПОЧВЫ ВЛИЯЕТ НА ЕЁ СВОЙСТВА? Ты узнаешь, от чего зависит плодородие почв. Вспомни! Из чего состоит почва? Какое её основноесвойство? Исследовательская лаборатория ИЗУЧЕНИЕ СОСТАВА И СВОЙСТВ ПОЧВЫ В почве есть воздух.Почва состоит из горной 1 породы, песка, глины и перегноя. В почве есть вода. .Запомни! Плодородие почвы зависит от её состава.♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦

Рассмотри, подумай и расскажи! Как почвы обеспе­чивают благоприятные условия для жизни растений? Господин Крот продолжает рассказ: - Для жизни растениям необходимо тепло. Его они получают благодаря Солнцу. Люди рыхлят почву, чтобы в ней было больше воздухадля дыхания растений. Перегной - источник питатель­ных веществ в почве. Но растения могут усвоить их толь­ко в растворённом виде. Поэтому, когда долго нет дож­дей, почва высыхает, питание растений прекращается.Дождевые черви, кроты и другие животные проделываютв почве ходы, куда легко попадают воздух и вода. Так ониспособствуют повышению плодородия. По страницам Книги важных знаний о природе Свойства почвы зависят от её состава.♦ Плодородные почвы обеспечивают растения всем необходимым для жизни. Вопросы и задания от Матушки Природы1. Докажи, что в почве содержатся воздух, вода, песок,глина и перегной.2. Рассмотри фотографии на странице 54 с изображе­нием почв, распространённых в Украине. Чем отличает­ся их состав?3. Почему перегной улучшает плодородие почвы?4. Какие животные живут в почве и как они влияют на еёсвойства?5. Поразмышляй: может ли человек изменять свойствапочвы?

Встреча 20, с п р о с и м у м а т у ш к и ПРИРОДЫ: КАК ПОВЫСИТЬ ПЛОДОРОДИЕ ПОЧВЫ? Ты узнаешь, при каких условиях почвы сохраняют плодородие. Вспомни! Что ты знаешь о свойствах почвы? Урожайность растений зависит от почв, на которыхони выращиваются. Поэтому люди должны постояннозаботиться о плодородии почвы. Для этого нужно пра­вильно обрабатывать почву - вовремя разрыхлять, вно­сить удобрения и перегной, бороться с сорняками. Для«оздоровления» почвы на огородах полезно высеватьлекарственные растения: бархатцы, календулу, ромашкуили чеснок. Лесные полосы, насаженные между полями,уберегут почвы от разрушительного воздействия ветров.Зелёные насаждения также помогают во время таянияснега накапливать в почвах больше влаги. Всё это спо­собствует повышению плодородия.& Работаем вместе в паре Рассмотрите и расскажите! Как люди могут помочьпочвам сохранить плодородие? Вопросы и задания от Матушки Природы1. Для чего человек должен заботиться о почвах?2. Почему на поля нужно вносить удобрения и перегной?3. Объясни, для чего высаживают лесные полосы.4. Подбери загадки и пословицы о земле-кормилице.5. Пофантазируй: какой памятник можно установитьукраинским чернозёмам?

Встреча 2 1, ПРОВЕРЬ, КАК ТЫ УМЕЕШЬ ПРИМЕНЯТЬ СВОИ ЗНАНИЯ О ГОРНЫХ ПОРОДАХ И ПОЧВАХ Наши друзья и помощники - госпо­ дин Крот и ЁжикХитрячок -заверяют: - Если ты правильно ответишь на все вопросы и выполнишь задания, то не только получишь отличную оценку, но и сможешь применитьсвои знания о гор­ных породах и почвах.1. Расскажи, где тебе приходилось в природе видетьгорные породы. Вспомни их свойства.2. Поразмышляй и расскажи. Когда в повседневной ж и з­ни ты можешь наблюдать за использованием полезныхископаемых?3. Узнай полезные ископаемые, изображённые на фото­графиях. Придумай сказочную историю об одном из них.4. Объясни, как можно обеспечить плодородие почвы навашем приусадебном участке или на даче.5. Представь, что тебе вместе с одноклассниками пред­ложили построить сказочный дом. Какие полезные иско­паемые понадобятся вам для сторительства?Как ты можешь применить свои знания о горных породахи почвах?

МИНУТКА ЛЮБОВАНИЯ ПРИРОДОЙ Расскажи о том, что изображено на фотографиях. Используй знания о горных породах и почве,полученные на уроках природоведения. Что тебе запомнилось больше всего? Что тебя поразило или удивило? Какие знания ты можешь использовать в повседневной жизни? Какие из них, по твоему мнению, понадобятся тебе в будущем?

С О Л Н Ц Е -и с то ч н и к ЭНЕРГИИ НА ЗЕМЛЕ Дальше ты пошагаешь за новыми знаниями вместе с энергичным мальчиком Током. ТЫ БУДЕШЬ: знать, что такое энергия; понимать, почему Солнце - неисчерпаемый источник энергии и как его энергия превращается в другие виды; уметь объяснять, почему человеку необходимоувеличивать использование чистых и неисчерпаемыхвидов энергии (Солнца, ветра и движущейся воды); применять в жизни знания о важности сохранения тепла и электроэнергии в быту ТЫ НАУЧИШЬСЯ: исследовать, как уменьшить потери тепла и электроэнергии в жилищах

Встреча 22, что т а к о е э н е р г и я И ДЛЯ ЧЕГО ОНА НУЖНА? Ты узнаешь о значении энергии и её существовании в разных видах. Вспомни! Что такое окружающий мир? Мир, в котором мы живём, постоянно изменяется. Ве­тер переносит опавшие листья и раскачивает деревья.Волны перекатывают камни, разрушают берега. Авто­мобили двигаются с большой скоростью. Люди ходят,строят, мастерят, переносят и перевозят грузы, думают идействуют. То есть все тела выполняют разную работу.Как это происходит? Какая сила приводит тела в движе­ние? Это - энергия! Именно благодаря ей осуществля­ются все изменения и превращения на Земле. Узнаём значение слова Энергия (от греческого) - деятельность, сила.Откуда ты берёшь энергию? Куда ты тратишь энергию? Мы не можем увидеть, почувствовать или коснуть­ся энергии. Но эта невидимая сила необходима всем ивезде. Потому что никакую работу нельзя выполнить безрасходов энергии. Живым существам для роста, раз­вития и выполнения работы нужна энергия, которую мыполучаем из пищи.

Запомни! .............................. ............ ......................... Энергия - это способность тел выполнять работу и двигаться.♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦ Наш новый друг - мальчик Ток сообщает: - Для каждого движения нужна энергия. Её мы получаем от Солнца, ветра, воды и полезных ископаемых. В природе существуют разные виды энергии. Среди них:энергия тепла энергия света Расскажи! С какими видами энергии ты сталкиваешь­ся ежедневно?

Энергияможетпереходитьиз одноговидавдругой. Рас-смотрим пример. Представим, что дома включили элек­трический чайник, настольную лампу и стиральную маши­ну. Таким образом электрическая энергия превращаетсяв энергию тепла, света и движения. Работаем вместе в паре Приведите примеры превращения разных видовэнергии в быту. По страницам Книги важных знаний о природе♦ Все изменения в окружающем мире осущ ест­ вляются благодаря энергии. Существуют разные виды энергии.♦ Энергия переходит из одного вида в другой. Вопросы и задания от Матушки Природы1. Что нужно телам для движения и выполнения работы?2. Объясни, откуда люди берут энергию для своей жизне­деятельности.3. Какие ты знаешь виды энергии?4. Рассмотри рисунки. Придумай историю о превраще­ниях энергии солнечного луча.5. Проект «Обустраиваем нашу планету». Подготовьтевыставку фотографий «Значение энергии для жизни наЗемле».

Встреча 23. КАК СОЛНЕЧНАЯ ЭНЕРГИЯ ВЛИЯЕТ НА ПРИРОДУ ЗЕМЛИ? Ты узнаешь, почему без Солнца жизнь на Земле невозможна. Вспомни! Что ты знаешь о Солнце? Солнце - это ближайшая к намзвезда, огромное раскалённоекосмическое тело. С Земли ононам кажется небольшим. Но вдействительности Солнце такоегигантское, что наша планета всравнениисним выглядит крошеч­ной. Расстояние между Землёй иСолнцем очень велико. Поэтомумы не замечаем его настоящегоразмера. Температура на Солнценевероятно высока. Оно светится, как все раскалённыетела, выделяя огромное количество энергии. Именно этаэнергия, попадая на Землю в виде света и превращаясьв тепло, является источником жизни на нашей планете. Благодаря Солнцу движутся тучи, идут дожди, появля­ется радуга, образуется ветер, меняются формы земнойповерхности. Солнце также влияет и на температуру воз­духа. Но главное, что Солнце обеспечивает жизнь на Земле.♦♦Запомни! ♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦ Зелёные растения питаются благодаря солнечной энергии. Вспомни и расскажи! Почему для жизни на Земле нужны зелёные растения?

Работаем вместе в группе Посоревнуйтесь, какая команда придумает самыйлучший рассказ о значении Солнца для Земли. Исполь­зуйте рисунки-подсказки. Мальчик Ток советует вам составлять свои рассказыпо такому плану. 1. Солнце - источник света и тепла на Земле. 2. Солнце влияет на неживую природу и погоду] 3. Без солнечной энергии не было бы жизни. Работаем вместе в паре Подумайте и расскажите! Почему люди издавнаговорят о Солнце ласково «солнышко ясное» и сочиняюто нём стихи, песни и сказки? Приведите примеры.

ХУДОЖЕСТВЕННАЯ ГАЛЕРЕЯ МАТУШКИ ПРИРОДЫ Ольга Кваш а. Солнце С помощью картины расскажи, как влияет Солнце на живую природу Земли. По страницам Книги важных знаний о природе♦ Энергия Солнца - это бесплатная энергия, кото­ рая попадает на Землю в огромном количестве. Людям необходимо учиться использовать боль­ ше солнечной энергии. Вопросы и задания от Матушки Природы1. Что ты знаешь о солнечной энергии? Расскажи.2. Объясни, как влияет Солнце на неживую природу.3. Докажи, что солнечная энергия необходима для ж и з­ни растений, животных и людей.4. Поразмышляй: что изменится на Земле, если Солнцепогаснет?5. Проект «Обустраиваем нашу планету». Почемулюдям стоит шире использовать солнечную энергию?Своё мнение обоснуй.

Встреча 24. КАКИЕ ИСТОЧНИКИ ЭНЕРГИИ НЕИСЧЕРПАЕМЫЕ? Ты узнаешь, почему энергия Солнца, ветра и воды не может исчерпаться. Вспомни! Для чего нужна энергия? Какие источникиэнергии существуют на Земле? Рассмотри, подумай и расскажи! Как люди согрева­лись и освещали свои жилища в древности? Что служилотогда источниками энергии? Жизнь современных людей трудно представитьбез электрического света, разнообразных приборов,бытовой техники, транспортных средств. А для всегоэтого нужно всё больше энергии. На помощь приходятполезные ископаемые. Их добывают из недр Земли ииспользуют для отопления домов, производства элек­троэнергии и горючего для машин. Назови горючие полезные ископаемые./У Работаем вместе в паре Подумайте! За что «уважают» электрическую лампу?

Мальчик Ток рассказывает: - Все полезные ископаемые образовывалисьна Земле очень давно, на протяжении длитель­ного времени и в совсем других природных ус- / дловиях. Например, каменный уголь - это остат- 1Ч\" ^ки огромных деревьев, которых уже давно нет на Земле. При сгорании дрова, торф, каменный уголь, нефть иприродный газ исчезают. Их можно использовать толь­ко один раз. Поэтому запасы полезных ископаемыхпостепенно исчерпываются. А потребности людей вэнергии постоянно растут. Какой выход? Нужно переходить на использование неисчерпаемыхисточников энергии, которые предлагает нам МатушкаПрирода. Это - энергия Солнца, ветра и воды. Онибудут существовать в природе всегда. Недаром ихназывают неисчерпаемыми. По страницам Книги важных знаний о природе♦ Д л я получения энергии сжигают горючие полезные ископаемые. Их запасы со временем исчерпываются.♦ Солнце, ветер и вода -неисчерпаемые источники энергии. Вопросы и задания от Матушки Природы1. Какими источниками энергии пользовались люди вдревности?2. Изучи, какие источники энергии наиболее широкоиспользуют в наше время.3. Можно ли рассчитывать на то, что полезные ископае­мые при нашей жизни образуются опять? Объясни.4. Какие источники энергии будут существовать вприроде всегда?5. Докажи, что люди должны больше использоватьнеисчерпаемые источники энергии.

Встреча 25. В ЧЁМ ПРЕИМУЩЕСТВА ЭНЕРГИИ СОЛНЦА? Ты узнаешь, почему выгодно использовать солнеч­ ную энергию. Вспомни! Каково значение солнечной энергии дляжизни на Земле? Для получения энергии в наше время продолжаютсжигать полезные ископаемые - уголь, нефть, при­родный газ, а также древесину. При этом происходитзагрязнение окружающей среды. Дым вредит здоровьюлюдей, животных и растений. К тому же запасы полезныхископаемых постепенно исчерпываются. Поэтому человеку просто необходимо шире исполь­зовать чистую, или, как её ещё называют, «зелёную»энергию. В поисках новых способов добычи энергии людиобратили внимание на Солнце. Ведь оно даёт огромноеколичество чистой, практически неисчерпаемой энергии. Подумай и расскажи! Как в живой природе используется солнечная энергия? Мальчик Ток напоминает: - Солнечная энергия издавна помогает ис Ж ш людям: нагревает воду, освещает помещения. Х А В настоящее время всё большее распростра­ нение получают солнечные электростанции,где энергия Солнца превращается в электрическую.Недавно в Крыму была открыта первая солнечная элек­тростанция в Украине, которую ты можешь увидетьна рисунке 1. Она, кстати, самая мощная в мире. Накрышах домов (смотри рисунки 2, 3) всё чаще можноувидеть солнечные батареи. На дорогах - так называе­мые «солнечные» автомашины (смотри рисунок А). Многосовременных приборов, например калькуляторы (смотририсунок 5), заряжаются энергией Солнца.

Работаем вместе в группе Проанализируйте свои записи наблюдений за погодойи установите приблизительное количество солнечныхдней в году. Сделайте вывод: есть ли смысл использо­вать солнечные установки в вашей местности? По страницам Книги важных знаний о природе♦ Солнечная энергия - чистая и неисчерпаемая.♦ В солнечных батареях энергия Солнца превраща­ ется в электрическую. Вопросы и задания от Матушки Природы1. В чём недостатки горючих полезных ископаемых дляполучения энергии?2. Объясни, почему солнечную энергию называютзелёной.3. Почему люди заинтересованы в более широкомиспользовании энергии Солнца? Ка­кие приборы, работающие при помощисолнечной энергии, ты знаешь?4. Подумай, почему солнечную элек­тростанцию построили именно в Крыму.5. Проект «Обустраиваем нашу плане­ту». Предложи собственный проект и с ­пользования солнечной энергии.

Встреча 26. КАК «ПРИРУЧИТЬ» ВЕТЕР? Ты узнаешь об использовании человеком энергии ветра. Вспомни! Что такое ветер? Как он возникает? Рассмотри и расскажи! Какими бывают ветры? Ветры дуют на нашей планете постоянно. Это при­родное явление возникает там, где поверхность Землипо-разному нагревается Солнцем. Особенно часто ветрывозникают над океанами и морями, на их побережьях,а также в горах и степях. Подумай! Почему ветер является источником чистойи неисчерпаемой энергии? Ещё наши далёкие предки начали использовать силуветра для превращения её в энергию движения.С-&]________________________ Работаем вместе в паре Рассмотрите картины Ивана Айвазовского и расска­жите об использовании ветра людьми в древности.

Мальчик Ток сообщает: - Сегодня люди научились превращатьэнергию ветра в электрическую. Ветровые элек­тростанции уже способны обеспечить зелёнойэнергией целые жилые районы и промышленные пред­приятия. А небольшие ветровые установки удобны для«домашнего» использования в приусадебных хозяйствах. Работаем вместе в группе Проанализируйте свои записи наблюдений за пого­дой и установите приблизительное количество ветреныхдней в году. Сделайте вывод: выгодно ли использоватьэнергию ветра в вашей местности? По страницам Книги важных знаний о природе Энергия ветра - чистая и неисчерпаемая.♦ Люди научились превращать её в электрическую. Вопросы и задания от Матушки Природы1. Почему энергия ветра никогда не исчерпается?2. Расскажи, как ветер помогал человеку в древности.3. В чём преимущества получения электроэнергии припомощи ветра?4. Объясни, почему ветровые электростанции называютэнергией будущего.5. Проект «Обустраиваем нашу планету». Спланируй,как и где можно использовать энергию ветра на нашейпланете.

Встреча 27. ПОЧЕМУ ВОДУ НАЗЫВАЮТ НЕУТОМИМОЙ ТРУЖЕНИЦЕЙ? Ты узнаешь, как используется энергия воды. Вспомни! Какие водоёмы существуют на Земле? Вода всегда двигается. Ручьи и реки текут сверху внизи наконец впадают в моря. Движущаяся вода имеетгромадный запас энергии. Недаром её называют неуто­мимой труженицей. Объясни: почему энергия воды является чистой инеисчерпаемой? Люди издавна использовали энергиюдвижения воды. Чаще всего на реках они строили водя­ные м ельницы, на которых зерно м ололось в муку. Водяные мельницы теперь редкость. Чаще на рекахможно увидеть плотины электростанций, где энергияпадающей воды превращается в электрическую.Водяная мельница Плотина электростанции Неисчерпаемыми источника­ ми энергии может стать движе­ ние воды в океанах и морях. Это движения волн, приливов и отли­ вов, которые в древности люди называли «дыханием» океана.Так выглядит станция, Следовательно, громадный Ми­ которая использует ровой океан содержит гигантское энергию Мирового количество бесплатной энергии, океана но для её использования нужно сооружать специальные станции.

По страницам Книги важных знаний о природе Энергия движения воды - чистая и неисчерпаемая.* Энергию воды можно превращать в электриче­ скую. Вопросы и задания от Матушки Природы1. Как люди в древности использовали энергию движе­ния воды?2. Узнай, как используют энергию движущейся водыв твоём крае.3. Почему энергию Мирового океана называют неисчер­паемой и ЧИСТОЙ?4. Рассмотри фотографию необыкновенного сооруже­ния, установленного в Англии. Его называют «Поющимдеревом». Поёт это дерево только с помощью энергииветра. Пофантазируй: как можно получать энергию с помо­щью движения воды? Как могло бы выглядеть дерево,которое поёт, благодаря энергии воды, а не ветра?5. Каким источникам энергии - полезным ископаемым,Солнцу, ветру или воде - человек отдаст предпочтениев будущем? Докажи своё мнение.

Встреча 28, к а к ты экономишь тепло И ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЮ? Ты узнаешь о способах сбережения тепловой и элек­ трической энергии в быту. Вспомни! Какие виды энергии ты знаешь? Работаем вместе в группе Посоревнуйтесь! Какая группа составит самыйсодержательный рассказ о том, как электроэнергияпопадает к нам в дом? Объясни! Для чего нужно каждому из нас экономитьэлектрическую энергию, тепло?. .Запомни! . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Энергосбережение - это действия, направлен­ ные на экономное использование электроэнергии и тепла.♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦ Рассмотри «колесо» энергосбережения. Назови и с­точники чистой энергии.

Подумай и расскажи! Как ты можешь эконо­мить электроэнергию, тепло в своём доме? Мальчик Ток советует запомнить способысохранения тепла и электроэнергии. Закрывая на ночь шторы, можно уменьшить по­ тери тепла через окна. Нужно правильно проветривать помещение зимой. Для этого открывай окно на несколько минут, а не держи часами открытой форточку. Выходишь из комнаты - выключай свет. ПрименяЙтевбытуэнергосберегающиелампы. Попроси родителей поставить твой рабочий стол ближе к окну. Так ты сможешь уменьшить расходы своей семьи на электроэнергию. Напомни взрослым, что светлые обои в комна­ те помогают экономить электроэнергию.* По страницам Книги важных знаний о природе Сберегая тепло и электроэнергию, мы заботимся о своём будущем. Вопросы и задания от Матушки Природы1. Объясни смысл слова «энергосбережение».2. Как нужно правильно проветривать помещениеЗИМОЙ?3. Как ты лично экономишь электроэнергию и теплоу себя дома? Расскажи.4. Докажи, что сохраняя тепло и электроэнергию, мызаботимся и о природе, и о себе.5. Проект «Обустраиваем нашу планету». Предложиспособы экономии тепла и электроэнергии для сохране­ния природы на нашей планете.

Встреча 29. ПРОВЕРЬ, КАК ТЫ УМЕЕШЬ ПРИМЕНЯТЬ СВОИ ЗНАНИЯ ОБ ЭНЕРГИИ И ЕЁ СБЕРЕЖЕНИИ Мальчик Ток убеждён: - Если ты правильно ответишь на все вопро- .1 и выполнишь задания, то не только получишьотличную оценку, но и докажешь, что понимаешь, откудана Земле берётся энергия и для чего она нужна.1. Исследуй: в какие виды энергии может превращатьсясолнечная энергия?2. Объясни, почему Солнце, ветер и воду называютнеисчерпаемыми источниками энергии.3. Расскажи об использовании человеком энергииСолнца, ветра и воды. Каким образом оно меняется современем?4. Составь рассказ о том, почему нужно экономно ис­пользовать в быту электроэнергию, воду, беречь зимойтепло в жилищах. Какие правила бережливого исполь­зования богатств природы ты планируешь соблюдать всвоей жизни?5. Подготовь творческий проект «Защити природу».Продумай и изготовь плакат, посвящённый энергосбе-

МИНУТКА ЛЮБОВАНИЯ ПРИРОДОЙ Расскажи о том, что изображено на фотографиях. Используй знания о разных видах энергии и её сбережения,полученные на уроках природоведения. Что тебе запомнилось больше всего? Что тебя поразило или удивило? Какие знания ты можешь использовать в повседневной жизни? Какие из них, по твоему мнению, понадобятся тебе в будущем?

■ г> лт ж *ш.ТЕМА ПЯТАЯ Я РАСТЕНИЯ, ЖИВОТНЫЕ И СРЕДА ИХ ОБИТАНИЯ Встречай нового гостя - Мудрого Лесовичка, учёного, который поможет тебе узнать о мире живой природы и расскажет о её богатствах. А будет помогать ему Сойка Синекрылка, которая везде летает и всё знает. ТЫ БУДЕШЬ: знать больше о разнообразии растений, животных, грибов, бактерий в природе; особенности строения растений и животных; названия растений и животных своей местности, которые нуждаются в охране, а также о существовании вирусов; понимать важность знаний о значении растений, животных, грибов и бактерий для природы и жизни человека; необходимость создания Красной книги Украины, заповедников и ботанических садов; уметь различать самые распространённые дикорастущие и культурные растения, диких и домашнихживотных, съедобные и ядовитые грибы; размножать растения разными способами и оценивать свою роль в охране природы; применять в жизни правила поведения в природе и знания, необходимые для её охраны ТЫ НАУЧИШЬСЯ: исследовать условия развития растений, цепи питания животных

Встреча 30. КАК «ОПОЗНАТЬ» РАСТЕНИЯ? Ты узнаешь больше о разнообразии растений. Вспомни! Частью какой природы являются растения? Подумай! Какие признаки имеют организмы? Мудрый Лесовичок напоминает: - Всем организмам нужна еда как источник энергии для жизни и развития. Однако способы питания растений и животных очень отличают­ся. Животные питаются другими организмами, которыеони неутомимо разыскивают. А растения никуда не спе­шат. Всё, что им необходимо для питания, есть в окружа­ющей среде. Для питания растениям нужны: солнечныйсвет, воздух; вода и питательные вещества из почвы. Растения, как и все другие организмы, дышат, размно­жаются, растут и развиваются.ПИТАНИЕ ДЫХАНИЕПоглощают Выделяютуглекислый углекислый газ. газ. Поглощают кислород.Выделяюткислород. Поглощают воду и Днем растения дышат и питаются. питательные вещества из почвы. Ночью растения только дышат. №ЧпгД;

Запомни! Растения - это организмы, которые питаются, дышат, размножаются, растут и развиваются.♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦ Способность двигаться -важный признак всех живыхорганизмов. Растения, в отличие от животных, кажутсянам неподвижными, но они двигаются, когда растут иразвиваются, поворачивая свои листья и цветы к солнцу. Рассмотри и расскажи! Где тебе приходилось видетьизображённые растения?Водоросли ХвощиПапоротники Хвойные Цветковые. .Запомни! , . . . мхи, Среди растений различают водоросли, хвощи, папоротники, хвойные и цветковые.

Мудрый Лесовичок продолжает рассказ о значении растений: - Представь, что на Земле вдруг исчезли все растения. Тогда без еды останутся и животные, и люди. Исчезнет среда обитания для всехживых существ. Оставшись без защиты растений, обме­леют, пересохнут водоёмы, не останется пресной воды.Из воздуха исчезнет кислород, которым дышат организ­мы. Ведь кислород в воздух поставляютименно зелёныерастения.*Запомни!* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * Растения создают условия для жизни на Земле!♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦ По страницам Книги важных знаний о природе Растения питаются, дышат, размножаются, растут и развиваются. Растения поставляют в воздух кислород, необхо­ димый для дыхания. Вопросы и задания от Матушки Природы1. Что нужно растениям дляпитания? Почему растения ночьюне могут питаться?2. Чем отличается питание расте­ний и животных?3. Докажи, что растения - эточасть живой природы.4. В чём проявляется разнообра­зие растений? Приведи примеры.5. Представь, что на Земле ис­чезли растения. Как в связи с этимизменилась бы жизнь людей?

Встреча 31» в ч ё м о с о б е н н о с т и ЦВЕТКОВЫХ РАСТЕНИЙ? Ты узнаешь, почему цветковых растений на Земле больше всего. Вспомни! Какое строение имеют цветковые расте­ния? Найди на рисунках органы растений. Цветковыми называют растения, которые имеюткорень, стебель, листок, цветок, плод и семена. Растут цветковые повсюду. А там, где тепла, света, влаги и питательных веществ в почвах достаточно, их оченьмного. Они представлены разными жизненными форма­ми: деревьями, кустами и травянистыми растениями. Такое распространение цветковые растения получилиблагодаря совершенному строению цветка и покрытиюсемечка защитным плодом. Именно среди цветковыхбольше всего культурных растений, которые специальновыращиваются человеком. Нас окружают преимущественно цветковые растения.Их на Земле намного больше, чем всех других вместевзятых.

Г&]________________________ Работаем вместе в паре Рассмотрите разнообразие форм и окраски цветов,плодов и семян у цветковых растений.Разнообразие цветковых растенийЦветы СоцветияРазнообразие плодов и семянСочные плоды Сухие плодыМудрый Лесовичок спрашивает:- Знаете ли вы, что такое гербарий?

Узнаём значение слова Гербарий (от латинского слова трава) - коллек­ция специально собранных и засушенных для научногоизучения растений.: По страницам Книги важных знаний о природе♦ Цветковые -самая распространённая группа рас­ тений на планете. Их органы: корень, стебель, ли­ сток, цветок, плод и семена.♦ Для научного изучения растений собирают гербарии. Вопросы и задания от Матушки Природы1. Какое строение имеют цветковые растения?2. Почему цветковых растений на Земле больше всего?Объясни.3. Докажи, что цветы и плоды с семенами очень разно­образны.4. Составь рассказ о строении своего любимого цветко­вого растения.5. Расскажи, для чего нужны гербарии.

Встреча 32. КАКИЕ РАСТЕНИЯ НАЗЫВАЮТ ХВОЙНЫМИ? Ты узнаешь больше об особенностях строения хвой­ ных растений. Вспомни! Какие органы есть у цветковых растений?И Работаем вместе в паре Сравните яблоню и ель. Чем отличаются они по стро­ению? Мудрый Лесовичок рассказывает: - В отличие от яблони, у ели ветки распола­ гаются на стволе кольцами. За один сезон на­ растает одно кольцо. Поэтому по их количествуможно установить возраст дерева. А листья у ели игло­образные и называются хвоей. Ель не цветёт. А вместосочных плодов у неё - шишки...Запомни! ♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦ Хвойные растения - это вечнозелёные деревья и кустарники. Они имеют корень, деревянистый стебель, игольчатые листья-хвоинки и шишки с семенами.♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦

ХУДОЖЕСТВЕННАЯ ГАЛЕРЕЯ МАТУШКИ ПРИРОДЫ Какие растения изображены на картинах Ивана Труша? Объясните своё мнение.* Работаем вместе в группе Исследуйте и расскажите! Какое значение имеютхвойные растения для природы и жизни человека? По страницам Книги важных знаний о природе Хвойные растения - вечнозелёные деревья и кустарники. Они отличаются от цветковых отсут­ ствием цветков и плодов, листьями-хвоей.♦ Семена у хвойных растений образуются в шишках. Вопросы и задания от Матушки Природы1. Приведи примеры хвойных растений.2. Можно ли по внешнему виду установить приблизи­тельный возраст ели?3. Какое строение имеют хвойные растения?4. Исследуй: какие деревья преобладают в твоейместности - лиственные или хвойные?5. Подумайте: почему новогодними деревьями являют­ся хвойные, а не цветковые растения? Как можно остано­вить уничтожению хвойных деревьев перед новогоднимипраздниками?

Встреча 33. КАК ПОЯВИЛИСЬ КУЛЬТУРНЫЕ РАСТЕНИЯ? Ты узнаешь, почему все культурные растения - «внуки» дикорастущих. Вспомни! Какие цветковые и хвойные растения выра­щивает человек? Рассмотри и расскажи! Где тебе приходилось видетьэти растения? Как человек их использует? Мудрый Лесовичок рассказывает: - Люди издавна выращивают разнообразные растения для себя: пшеницу, рожь, морковь, кукурузу, яблони, груши. Все они происходят от дикорастущих. Например, дикорастущий кустшиповника стал «дедушкой» для огромного количества«внуков» и «внучек» - культурных сортов роз. Некоторыерастения, например картофель или огурцы, уже не м о­гут вырасти без заботы человека. Их нужно посадить илипосеять, прополоть, уничтожить сорняки и вредителей,вовремя собрать. А вот липа и калина не нуждаются втаком тщательном присмотре, даже если их посадил че­ловек. Они прекрасно чувствуют себя в природе: растут,развиваются, образуют семена, из которых вырастают

молоденькие растения. Бывает и так, что случайно рас­сыпанные семена культурных растений прорастают сре­ди дикорастущих. Но настоящие культурные растения изних уже не получатся, ведь никто о них не заботился.КАК ЧЕЛОВЕК ИСПО Л ЬЗУЕТ КУЛЬТУРНЫЕ РАСТЕНИЯУпотребляет Кормитв пищу животныхЛечит Производитболезни ткани Украшает жилища I * По страницам Книги важных знаний о природе Растения, которые человек специально выра­ щивает для своих потребностей, называются культурными. Все они происходят от дикорастущих. Вопросы и задания от Матушки Природы1. Для чего на Земле выращивают культурные растения?2. Чем культурные растения отличаются от дикорасту­щих?3. На какие группы по назначению можно разделитькультурные растения? Приведи примеры.4. Исследуй и расскажи, какие культурные растения рас­пространены в твоей местности.5. Проект «Обустраиваем нашу планету». Какиекультурные растения вы хотели бы выращивать нанашей планете? Объясните, для чего.

Встреча 34. КАКИЕ УСЛОВИЯ НЕОБХОДИМЫ РАСТЕНИЯМ ДЛЯ ЖИЗНИ? Ты узнаешь, как среда обитания влияет на растения. Вспомни! Чем культурные растения отличаются от дикорастущих? ..Запомни! Среда обитания, или окружающая среда, - это всё то, что окружает растения и влияет на них. ♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦ Работаем вместе в паре Рассмотрите рисунок и составьте по нему рассказ об условиях жизни растений в окружающей среде. Кислоро] Свет Тепло Воздух Углекислый газ Вода и Вода вещества Почва Растения не могут существовать без света, тепла, во з­ духа., воды и питательных веществ - разнообразных солей, которые содержатся, как правило, в почве.,т>

Мудрый Лесовичок рассказывает: - Без солнечного света невозможно питаниезелёных растений. Но условия жизни на нашейпланете различны. В горах, пустынях и степяхпостоянно существует излишек света. А в тём­ных лесах, пещерах и на дне водоёмов его, наоборот, -слишком мало. Кроме того, освещение в течение годаменяется. Поэтому растения вынуждены приспосабли­ваться к разным условиям жизни.Подснежник Горицвет весенний СоснаВороний глаз Плющ Ель Работаем вместе в группе Сравните внешний вид сосны и ели. Докажите, чтоодно из этих хвойных деревьев любит свет, а другоеможет расти и в тени.

Важным условием существования растений являет­ся тепло. Но каждому растению для роста и развитиянужно разное его количество. Поэтому различают тепло­любивые и холодолюбивые растения.I Г/Ъ Л, ------- а ^; (Теплолюбивые 1 Холодолюбивые Л Виноград СмородинаБаклажан Капуста По страницам Книги важных знаний о природе* Всё, что окружает растение и влияет на него, - это среда его обитания.* Свет, тепло, воздух, вода и питательные вещест­ ва - необходимы для существования растений.* Растения могут приспосабливаться кжизнивусло- виях с разным освещением и количеством тепла. Вопросы и задания от Матушки Природы1. Что называют окружающей средой?2. Какие условия необходимы для существованиярастений?3. Поразмышляй: почему подснежники и пролескизацветают в лесах до распускания листьев на деревьях?4. Понаблюдай: какие растения в местности, где тыживёшь, любят свет, а какие могут расти в тени?5. Какие ты знаешь теплолюбивые растения? Выращи­вают ли их в той местности, где ты живёшь?

Встреча 35, КАК РАСТЕНИЯ ПРИСПОСАБЛИВАЮТСЯ К РАЗНЫМ ПРИРОДНЫМ УСЛОВИЯМ? Ты узнаешь о том, как растения «научились» выживать в различных условиях. Вспомни! Какие условия необходимы для существо­вания растений? Работаем вместе в паре Поразмышляйте: могут ли растения жить без воды? Вода является одним из важнейших условий существо­вания растений. Когда её недостаточно, они могут дажепогибнуть. Поэтому растения, которые растут в засуш­ливых местах, «научились» её добывать и сохранять. Работаем вместе в группе Рассмотрите и расскажите, как растения засушли­вых степей экономят воду. Используйте такие слово­сочетания: длинный корень, накопление воды в сочныхлистьях и корнях.

Растения пресных водоёмов живут в условиях излиш­ка воды. Они приспособились к жизни в толще воды и надне, в прибрежной зоне и на водной поверхности.Кубышка жёлтая Ряска4л. $ I *Щ" Уу4" !";Й1№Й \Рогоз Щ Щ Ь Кувшинка белая Подумай! Какие растения и почему называют влаго­любивыми? Для существования растений также необходимы воздух и почва. Растения приспособились к жизни в почвахс разным плодородием. По страницам Книги важ ны х зн а ни й о природе♦ Растения приспособились к разным условиям жизни. Вопросы и задания от Матушки Природы1. Как степные растения приспособились к недостаткуводы?2. Приведи примеры влаголюбивых растений.3. Придумай сказку о дружбе воды и растений.4. Составь план рассказа о значении почвы для жизнирастений.5. Будь исследователем: какие условия «нравятся» тво­ему любимому комнатному растению?

Встреча 36. КАК РАЗМНОЖАЮТСЯ РАСТЕНИЯ? Ты узнаешь больше о способах размножения растений. Вспомни! На какие группы делятся культурныерастения? Работаем вместе в группе Составь рассказ о распространении семян в природе. Жизнь каждого цветкового и хвойного растенияначинается из семечка. После полного дозреваниясемени у одних растений (преимущественно у дере­вьев) должен пройти период зимнего покоя. У другихрастений (фасоль, пшеница) семена могут прорастисразу же после того, как дозреют. Для роста и разви­тия семенам нужно попасть в тёплую почву, в которойдостаточно воды и воздуха, содержащего кислород длядыхания. Кроме того, внутри каждого семечка всегдахранится определённый запас питательных веществ,помогающих растению питаться в начале его жизни. Расскажи, как отличаются по форме и размерамсемена цветковых и хвойных растений.♦♦Запомни! ♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦ Новое растение можно вырастить из семени.♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦

Другой способ размножения заключается в выращи­вании новых растений из частей корня, стебля, листьев. РАЗМНОЖЕНИЕ КУЛЬТУРНЫХ РАСТЕНИЙСеменами Стеблевым черенкомЛуковицами Клубнями Усами По страницам Книги важных знаний о природе♦ Новое растение можно вырастить из семечка или из отдельной части корня, стебеля, листка. Вопросы и задания от Матушки Природы1. Где «прячутся» семена у цветковых, а где - у хвойныхрастений?2. Какие существуют основные способы размножениярастений?3. Могут ли в природе растения размножаться безсемян?4. Подумай: правильно ли называть клубни картофелясеменами? Узнай: где находятся семена в картофеле?5. Как можно размножить твоё любимое растение?

Встреча 37» КАК ЖИВОТНЫЕ влияют НА ПРИРОДУ ЗЕМЛИ? Ты узнаешь больше о разнообразии животных. Вспомни! На какие группы делятся животные? Мудрый Лесовичок напоминает, что животныепитаются, дышат, размножаются, растут и развиваются. Работаем вместе в паре Составьте список животных, которых вы можете уви­деть в вашей местности. Попробуйте распределить их погруппам: насекомые, рыбы, птицы и звери. Рассмотри и расскажи! Как отличаютсяживотные по размерам и строению? Сойка Синекрылка подсказывает: - Некоторых животных мож­но увидеть только под микроско­пом. А синий кит длиннее, чем трибольших автобуса.

Значение животных в природе огромно. Если бы ненасекомые-опылители, у растений не образовывалисьбы плоды с семенами. Именно животные способствуютрасселению растений, распространяя их по всей Земле.Без активной деятельности животных не возникли бы по­чвы. Ведь дождевые черви и другие животные постоянновносят в почву остатки растений, измельчают их и такимобразом способствуют образованию перегноя. Междурастениями и животными в природе существует неразрывная взаимосвязь. Животные также выполняют в при­роде роль «санитаров». Водные животные очищают водуот загрязнения. А чистота воды не менее важна, чем чи­стота воздуха и земли. Для жизни людей животные всегда были очень важ­ны. Наши далёкие предки жили исключительно за счётохоты и рыболовства. Животные давали им пищу, одеж­ду, жильё, лекарства и даже свет. Роль диких животныхсо временем взяли на себя домашние. Они обеспечи­ли человечество продуктами питания и сырьём: кожей,шерстью, шёлком, воском, а также служили безотказным«транспортом». "■"■та По страницам Книги важных знаний о природе♦ Мир животных очень разнообразен.♦ Животные играют важную роль в жизни природы и людей. Вопросы и задания от Матушки Природы1. Докажи, что животные - часть живой природы.2. На какие группы делится мир животных?3. Приведи примеры животных, резко отличающихсясвоими размерами.4. Составь рассказ о роли животных в жизни растений.5. Представь, что на Земле исчезли животные. Рас­скажи, как после этого изменилась бы жизнь людей ирастений.