Внеклассное мероприятие "Суд над углеводородной энергетикой"

Разделы: Физика, Конкурс «Презентация к уроку»


Презентация к уроку

Загрузить презентацию (6 МБ)


Действующие лица: Судья, секретарь суда, прокурор, адвокат, углеводородная энергетика и ее составляющие: Уголь, Нефть и Газ. Свидетели обвинения и свидетели защиты.

Секретарь суда. (Слайд 1). Прошу всех встать. Суд идет. (Входят члены состава суда, занимают свои места.)

Судья. Прошу садиться. Судебное заседание объявляется открытым. Прошу секретаря доложить явку свидетелей.

Секретарь суда. Ваша честь, все свидетели явились, с правилами поведения в суде ознакомлены.

Судья. Дело слушается под председательством (Ф., И., О.), обвинение поддерживает прокурор (Ф., И., О.), защиту подсудимой осуществляет адвокат (Ф., И., О.), протокол судебного заседания ведет секретарь судебного заседания (Ф., И., О.)

У сторон есть ходатайства или отводы по составу суда? (Нет).

Судья. Слушается дело по обвинению углеводородной энергетики (в дальнейшем УВЭ), в нанесении вреда здоровью человека и природе. Ввести подсудимую.

Установим личность подсудимой. (Обращается к ней.) Ваша фамилия, имя?

Подсудимая. Я - Углеводородная Энергетика.

Судья. Когда вы родились? Расскажите коротко о себе.

Подсудимая. (Слайд 2-6). Я, УВЭ, родилась в 18 веке. До этого времени основным видом топлива наших предков были дрова. При помощи дров жители Земли решали многие проблемы: обогревались, готовили пищу. Но проходили столетия, людей на планете становилось все больше, а лесов – все меньше. Нужно было срочно искать им замену. Первым из используемых человеком видов ископаемого топлива был уголь. Он был главным топливом мировой промышленной революции 18-19 веков.

На угле работали первые паровые машины, первые корабли, паровозы и автомобили. Уголь позволил совершить промышленную революцию, которая в свою очередь способствовала развитию угольной промышленности. Так, в России начала 20 века дрова давали более половины всей энергии, уголь - одну четвертую часть, шестую - нефть. Поныне уголь является одним из наиболее популярных видов топлива в мире - он широко распространен, его относительно легко добывать, хранить и транспортировать, из него легко получать энергию, он дешев. В 1960 году уголь давал около половины мирового производства энергии.

Что касается нефти, то ее добыча ведется человечеством с древних времен. Сначала применялись примитивные способы: сбор нефти с поверхности водоемов, обработка песчаника или известняка, пропитанного нефтью, при помощи колодцев. Настоящая история нефти началась в XIX веке. Развитие промышленности потребовало огромное количество смазочных средств, нового более дешевого и более эффективного, чем уголь, топлива. Все это могла дать только нефть. Началась повсеместная ее добыча. Началом развития нефтяной промышленности принято считать время появления механического бурения скважин на нефть в 1859 году в США, и сейчас практически вся добываемая в мире нефть извлекается посредством буровых скважин. Промышленное использование газа началось в 1910 году.

Судья. (Слайд 7). Переходим к судебному следствию. Слово предоставляется государственному обвинителю.

Прокурор. (Слайд 8-11). Основой УВЭ являются уголь, нефть, газ. Все разновидности топлива на основе органических соединений имеют крупный недостаток: при сжигании они поглощают атмосферный кислород и выделяют углекислый газ. Ежегодно на Земле сжигают около 7 млрд тонн органического топлива, расходуя при этом 20 миллиардов тонн атмосферного кислорода. При этом выделяются миллиарды тонн углекислого газа. Рост мировой экономики привел к тому, что из всего кислорода, потраченного на сжигание за всю историю человечества, 90% приходится на последние 50 лет. Концентрация углекислого газа, который относится к так называемым «парниковым» газам, в атмосфере Земли в последние десятилетия заметно увеличивается. Это, как считают многие специалисты, служит одной из причин потепления климата планеты и разнообразных катастрофических явлений: сильных бурь, торнадо, оползней и наводнений в одних местах, засухи – в других.

 Многолетнее использование углеводородного (УВ) сырья в возрастающих объёмах привело к тому, что за 50 лет выбросы углекислого газа в атмосферу возросли в 4,5 раза и сегодня составляю 25 млрд т двуокиси углерода в год.

Таким образом, вред от использования УВ источников энергии начинает значительно превышать пользу. Все это создает в традиционной УВЭ предкризисную ситуацию.

Я прошу признать виновной УВЭ.

Судья. (Слайд 12).Подсудимая, встаньте. Вам понятно, в чем вас обвиняют?

Подсудимая. Да.

Судья. Вы признаете себя виновной?

Подсудимая. Только частично.

Прокурор. Ваша честь, я предлагаю вызвать в зал суда и главных составляющих УВЭ – уголь, нефть и газ. Рассказ об их истории существования может представлять интерес для следствия.

Судья. Пригласите в зал суда Уголь.

Секретарь. В зал суда вызывается Уголь.

Судья. Представьтесь суду и коротко расскажите о своей биографии.

Уголь. (Слайд 13-20). Я признаю, что при горении угля выделяются токсические вещества, но на протяжении многих лет уголь служит людям. Вюрзелен – городок в Германии, который является пионером использования угля в Европе. Утверждается, что именно здесь первобытный человек впервые стал использовать бурый уголь. Во времена Карла Великого, в Вюрзелене существовала угледобывающая шахта. В ХVII веке шахт было три. Глубина одной из шахт впоследствии была доведена до 800 метров.

В России Петр 1 впервые познакомился с углём в 1696 году, возвращаясь из первого Азовского похода. Во время отдыха на берегу реки Кальмиус царю показали кусок черного, хорошо горящего минерала. «Сей минерал, если не нам, то потомкам нашим зело полезен будет», — сказал Петр I. Знаток руды, крепостной крестьянин Григорий Капустин в 1721 году открыл каменный уголь близ притока Северского Донца и доказал его пригодность для использования в кузнечном и железоделательном производствах. В декабре 1722 года Петр I именным указом послал Капустина за пробами угля, а затем было предписано снаряжение специальных экспедиций для разведки угля и руды.

В 1720—1721 годах велись поиски полезных ископаемых в северных предгорьях Алтая. В феврале 1722 года была найдена железная руда, в Томском уезде, и на территории современного города Кемерово.

В 1910 году, как свидетельствует статистика, большую часть топлива в мире составлял уже уголь – 65%. За ним шли дрова, и на последнем месте стояла нефть. Ее доля в мировом топливном балансе составляла всего 3%, а природный газ вообще не использовался.

В России в 2005 году доля угля в энергобалансе страны составляла около 18 процентов (в среднем по миру 39 %), в производстве электроэнергии — немногим более 20 процентов. Доля угля в топливном балансе РАО ЕЭС составила в 2005 году 26 %, а газа — 71 %.

Судья. (Слайд 21). Займите место рядом с подсудимой.

Прокурор. У меня вопрос к подсудимой. В 70-е годы 20 века первое место в топливном балансе уверенно заняла нефть – около 35%. Доля каменного угля снизилась до 30%. На третьем месте оказался природный газ – около 20%. Затем шли дрова – 10%. Прочие источники энергии давали всего 5% энергии. Почему снизилось потребление угля в энергетике?

Подсудимая. В наши дни, действительно, первые места занимают нефть и газ – они обеспечивают более две трети топливного баланса. Почему так получилось? Ведь угля и сегодня предостаточно: его разведанные запасы составляют 1075 миллиардов тонн – 87,5% всех топливных запасов планеты. А все дело в том, что нефть и газ более удобны в эксплуатации. Жидкое и газообразное топливо легко подавать при помощи насосов по трубам, а жечь – форсунками и горелками, и, главное, теплота сгорания нефти примерно в 1,5 раза выше, чем у угля, и в два с лишним раза превышает теплоту сгорания дров.

Судья. Прошу вызвать в зал суда Нефть.

Секретарь. В зал суда вызывается Нефть.

Нефть. (Слайд 22-29). Уже 5000 лет назад люди использовали нефть как источник энергии. В те времена нефть не искали под землей, людям хватало того количества, которое просачивалось на поверхность. Так что сырая нефть из поверхностных залежей была известна еще древнему человеку. Вот эта нефть и горела в лампах и факелах. Древние греки и римляне применяли нефть как смазку и герметик, а также, использовали в военных целях: привязывали сосуд с таинственной смесью к метательному копью и запускали его. Когда снаряд достигал цели, происходил взрыв. Пламя сразу же распространялось во всех направлениях. Вода не могла погасить огонь. Состав "греческого огня" хранился в строгой тайне, и лишь арабским алхимикам XII века удалось его разгадать. Всю основу этого таинственного рецепта составляла нефть с добавлением серы и селитры.

Очень часто нефть зовут "черным золотом", тем самым, подчеркивая ее большую ценность в жизни человека. Уже в Древнем Египте нефть добавляли в бальзамирующие составы, смолистое вещество, остающееся при выветривании нефти, использовали при возведении дамб на реке Евфрат, при строительстве Вавилонской башни и висячих садов Семирамиды. В XVII в. нефтью («сицилийское масло») некоторое время освещали улицы Генуи. Древние азербайджанцы и персы использовали бакинскую нефть для освещения и смазки.

В середине XVII в. в дебрях западной Пенсильвании обнаружили таинственные "черные воды". Индейцы добавляли их в качестве связующего вещества в краски для раскрашивания своих лиц. Из этих вод, бывших не чем иным, как нефтяными озерами, создали чудодейственный бальзам. Во многих странах Европы его применяли как лекарство.

Первые скважины для добычи нефти – появились в американском штате Пенсильвания. 27 августа 1859 г добыли первую нефть способом бурения скважины, а в районе Баку – в 1872 г. Использовать для добычи нефти бурение скважин догадался некий американский полковник Дрейк (Drake), именно его успехи породили «нефтяную горячку». Первый в России нефтяной фонтан был отмечен на территории севернее Новороссийска.

В современном мире изобилие доступной нефти обеспечивает благополучное существование целых стран, а цены на нефть определяют экономическую стабильность всей мировой экономики.

Судья. (Слайд 30). Займите место рядом с подсудимой. Прошу вызвать в зал суда Газ.

Секретарь. В зал суда вызывается Газ.

Газ. (Слайд 31-37). В древних источниках, написанных около 3000 до н.э., говорится о «вечном огне» на Среднем Востоке. Вероятно, речь идёт о местах выхода природного газа. Жрецы толковали это явление как откровение божественного голоса. И для христиан Азербайджана места, где горели огни, имели религиозное значение. Это был знак Божьей милости, а зажигали их ангелы. Азербайджанцы верили, что огни эти погаснут лишь в день Страшного Суда. Если верить британским летописцам, то использование природного газа началось уже в 900 г. до н.э. в Китае, где при добыче соли были обнаружены газовые месторождения. С помощью этой энергии соль быстрее высыхала.

В XVII в. сведения о природном газе проникли из Китая в Европу. Однако в Германии первое газовое месторождения было открыто лишь в 1910. Многие скептически относились к применению газа, в частности писатель Вальтер Скотт, но уже в 19 веке для освещения улиц появились так называемые светильные рожки.

Благодаря газу процесс индустриализации, запущенный в 19-ом веке, продолжился и принёс миру технологическую революцию, появились первые сверхмощные промышленные предприятия, массовое отопление и газовые плиты в домах. На сегодняшний день доля потребления газа в мировом топливном балансе составляет порядка 21%. Таким образом, газовая энергетика в среднесрочной перспективе будет удерживать лидирующие позиции.

Судья. ( Слайд 38). Займите место рядом с подсудимой. Вызывается свидетель со стороны обвинения.

Секретарь. В зал суда вызывается Председатель комитета по охране окружающей среды и природопользованию Санкт-Петербурга.

Председатель комитета по охране окружающей среды и природопользованию. Слайд (39-43). Источником массированных атмосферных выбросов и крупнотоннажных твердых отходов являются ТЭЦ и другие предприятия, работа которых связана со сжиганием топлива. Всем известно, что в качестве топлива на тепловых электростанциях используют уголь, нефть и нефтепродукты, природный газ и реже древесину и торф. В состав отходящих дымовых газов входят диоксид углерода, диоксид и триоксид серы и ряд других компонентов, поступление которых в воздушную среду наносит большой ущерб экологии города. Выбросы в атмосферу огромны. Со сточными водами тепловой электростанции ежегодно удаляется тонны вредных веществ. Я прошу признать УВЭ виновной.

Судья. Слайд (44). Пригласите следующего свидетеля обвинения.

Секретарь. В зал суда вызывается заместитель главного государственного санитарного врача по Санкт-Петербургу.

Зам. главного государственного санитарного врача по Санкт-Петербургу. Слайд(45-47).

На 5 Всероссийском форуме «Здоровье нации – основа процветания России» одним из обсуждаемых вопросов был вопрос о влиянии загрязнения атмосферы на здоровье человека. Атмосферный воздух является одним из основных жизненно важных элементов окружающей нас среды. Основное значение для жизнедеятельности организма имеют кислород и азот, их содержание в воздухе составляет соответственно 21% и 78%.

Необходимо отметить, что в удалении от источников загрязнения его химический состав воздуха достаточно стабилен. Однако в результате хозяйственной деятельности человека появились очаги выраженного загрязнения воздушного бассейна в тех районах, где размещены крупные промышленные центры. Здесь в атмосфере отмечают наличие различных твердых и газообразных веществ, что приводит к развитию широкого спектра заболеваний (бронхиты, пневмонии, бронхиальная астма, сердечная недостаточность, инсульты, язвы желудка) и увеличению смертности людей с ослабленным иммунитетом. Особенно страдают дети. Все вышесказанное, говорит не в пользу УВЭ, я прошу ее признать виновной.

Судья. (Слайд 48). Слово для защиты предоставляется адвокату.

Адвокат. Основой любой формы жизни является энергия. В основе человеческой жизни лежит УВЭ. Современная цивилизация находится на пике своего развития. Никогда раньше человечество не обладало такими достижениями в телекоммуникациях, на транспорте, производстве, в здравоохранении и культуре. В основе этих достижений лежит обладание энергетическими ресурсами. Растущую потребность в энергии в ХХ веке обеспечила УВЭ. Энергодобывающая промышленность РФ тесно связана со всеми отраслями народного хозяйства, имеет огромное значение для российской экономики. Отрасли ТЭК дают не менее 50% валютных поступлений в Россию, позволяют поддерживать курс рубля. Высоки доходы в бюджет страны от акцизов на нефть и нефтепродукты. Поэтому в успешном развитии нашей нефтегазодобывающей промышленности заинтересованы практически все развитые государства мира и, в первую очередь, мы сами. Я прошу пригласить свидетелей защиты.

Секретарь. В зал суда приглашается главный инженер Северной ТЭЦ Санкт-Петербурга.

Главный инженер Северной ТЭЦ Санкт-Петербурга. (Слайд 49-57). Уважаемый суд. В настоящее время количество энергии, вырабатываемой на ТЭС, составляет 66–68%. В защиту УВЭ хочу сказать, что, несмотря на недостатки ТЭС, у них есть много преимуществ: достаточно дешевое топливо, меньшее капиталовложение на строительство, расположение независимо от наличия топлива, небольшая, по сравнению с ГЭС, занимаемая площадь, способность вырабатывать электроэнергию без сезонных колебаний.

В настоящее время без энергии, получаемой на ТЭС, люди и промышленность обойтись не могут. Ученым и инженерам необходимо разрабатывать новые технологии, уменьшающие процент вредных выбросов при сгорании углеводородов. Уже разрабатываются и постепенно внедряются более экологически чистые виды топлива на основе углеводородов. Примером является экологически чистое водоугольное топливо “ЭКОВУТ” - искусственное топливо, создаваемое на основе угля любой марки, воды и добавок, задающих топливу заранее заданные свойства.

Оно сгорает без выбросов с продуктами сгорания монооксида углерода, вторичных углеводородов, сажи и канцерогенных веществ. Кроме этого, резко сокращается образование оксидов серы на 70-85% и оксидов азота на 80-90%.

Вторым примером является водомазутное топливо (ВМТ) - стабильная дисперсная топливная система, приготавливаемая механическими методами на основе мазута и воды. Вода, как неотъемлемый компонент ВМТ, является своеобразным паромотором. Улучшается процесс горения этого топлива и повышается его полнота сгорания, что позволяет снизить расход мазута на 4-6%. При сжигании ВМТ, по сравнению со сжиганием мазута, сажеобразование снижается не менее чем на 80-90%, а также, снижаются выбросы вредных веществ: оксидов азота - на 30-55%, монооксида углерода - на 85-99%.

Я считаю, что УВЭ не виновата. Надо только правильно ее использовать.

Судья. (Слайд 58). Пригласите следующего свидетеля.

Секретарь. В зал суда приглашается директор автомобилестроительного завода.

Директор автомобилестроительного завода. (Слайд 59-60).

Прошло сто с небольшим лет с момента появления первого автомобиля, а уже нет практически сферы деятельности, в которой бы он не использовался. Удобства использования энергии УВ топлива особенно видны на транспорте. На сегодняшний день практически вся потребность в топливе всех видов транспорта обеспечивается за счет нефти и газа.
Автомобильная промышленность в экономике развитых стран является сейчас ведущей отраслью машиностроения.

Судья. Есть ли вопросы к стороне защиты?

Прокурор. (Слайд 61).Доказано, что транспортный комплекс - один из крупнейших загрязнителей атмосферного воздуха. Число автомобилей у нас возросло в десятки раз. Количество вредных веществ, поступающих в атмосферу, в составе отработавших газов, зависит от общего технического состояния автомобилей. Так, при нарушении регулировки карбюратора выбросы СО увеличиваются в 4 – 5 раз. Около 70% свинца, добавленного к бензину с этиловой жидкостью, попадает в атмосферу с отработавшими газами, из них 30% оседает на земле сразу, а 40% остается в атмосфере. Один грузовой автомобиль средней грузоподъемности выделяет 2,5 – 3 кг свинца в год. Что Вы скажете по поводу этих фактов?

Директор автомобилестроительного завода. Прежде чем ответить господину прокурору, я хочу его спросить, на каком виде транспорта он доехал до зала суда?

Прокурор. На автомобиле.

Директор автомобилестроительного завода. (Слайд 62-63). Вот видите, я думаю, что многие добирались также. На данный момент у нас, к сожалению, нет альтернативного, полностью экологически безопасного автомобильного транспорта. Надо сказать, что существует много методов решения экологической проблемы работы бензиновых двигателей, причем, некоторые из них уже в той или иной степени применяются в автопромышленности. Один из наиболее распространенных сейчас способов очистки выхлопов автомобиля – это установка катализаторов, т.е. дожигателей. С их помощью производится дожиг выхлопа, в результате доля вредных веществ в отработавших газах существенно снижается.

Ученые и инженеры разрабатывают автомобили с гибридными двигателями. Снижение расхода топлива на традиционных автомобилях с ДВС можно добиться и путем добавлении водорода в топливовоздушную смесь. Экономия топлива при этом составляет около 30%. Кроме этого, принимаются меры для улучшения качества отечественного автомобильного топлива: растет выпуск высокооктанового бензина российскими заводами. В результате в атмосферу от автотранспорта поступает меньше свинца. Также в целях снижения загрязнения окружающей среды продолжается перевод предприятий дорожного хозяйства с жидкого топлива на газ.

Судья. (Слайд 64). Пригласите следующего свидетеля.

Секретарь. В зал суда приглашается начальник службы Энергосбыт.

Начальник службы Энергосбыт. (Слайд 65-70). Кто из нас не наблюдал такую картину: на улице мороз, а двери на лестнице открыты, или не погашенные осветительные приборы в учреждениях и дома? В настоящее время энергосбережение - одна из приоритетных задач. Энергосбережение в любой сфере сводится к снижению бесполезных потерь энергии.

Анализ потерь электроэнергии показывает, что потери при передаче электроэнергии составляют лишь 9–10% и 90% приходится на сферу энергопотребления. Энергосберегающие технологии должны увеличить эффективность использования энергии.

Разработанная правительством программа перехода от ламп накаливания к энергосберегающим лампам - один из шагов внедрения энергосберегающих технологий в хозяйственную деятельность на бытовом уровне.

Есть и другие пути рационального использования электроэнергии на производстве и в быту. Уже давно известны "умные" системы освещения. Энергосберегающий эффект основан на том, что свет включается автоматически. Выключатель имеет оптический датчик и микрофон. Днем, при высоком уровне освещенности, освещение отключено. При наступлении сумерек происходит активация микрофона. Если в радиусе до 5м возникает шум (шаги, звук открываемой двери), свет автоматически включается и горит, пока человек находится в помещении. Такие системы используют энергосберегающие лампы.
Светодиодные светильники позволяют достичь существенной экономии электроэнергии по сравнению с традиционными источниками света лампами накаливания (до 80%) и люминесцентными лампами (свыше 40%). У себя в доме каждый потребитель может экономить электроэнергию, придерживаясь всего нескольких правил.
В ближайшие годы человечество не сможет полностью отказаться от УВЭ, поэтому, если мы будем больше энергии экономить, то тем самым сократим потребление углеводородов.

Судья. (Слайд 71). Заключительное слово предоставляется государственному обвинителю.

Прокурор. Каким будет мир? Сохраним ли мы нашу планету и жизнь на ней?
Вопросы эти далеко не праздные. Все чаще раздаются голоса ученых, предрекающих глобальную катастрофу через 50, 40 и даже 15 лет. По авторитетным оценкам мировых запасов энергоресурсов осталось от силы на 100-300лет. Это означает, что через 100-200 лет после полного исчерпания мировых УВ ресурсов современная индустриальная цивилизация прекратит свое существование.

Эта реальность осознается сегодня всеми, в том числе и великими державами».

В ходе заседания было доказана вина углеводородной энергетики в загрязнении биосферы. Я предлагаю признать УВЭ виновной и заставить ее прекратить свою деятельность.

Судья. Слово предоставляется адвокату подсудимой.

Адвокат. Когда мы с необыкновенной легкостью нажимаем на выключатель или поворачиваем кран водопровода, мы не думаем, что за этим кроется. А кроется гигантская работа поколений изобретателей, ученых, рабочих, создавших цивилизацию. Мы настолько привыкли пользоваться ее плодами, что если вдруг, отключают электричество, то жизнь для нас останавливается. А ведь этим благам мы в основном обязаны УВЭ. Люди находятся в большой зависимости от нефти и газа. Чтобы освободиться от этой зависимости, человек ищет альтернативный источник энергии. В этом направлении сделаны определенные успехи, однако ближайшие 20—30 лет нефть и газ будут определять «топливное лицо» мира. Невольно возникает вопрос: а хватит ли нам углеводородов? Успеет ли человек, до того как иссякнут источники нефти и газа, изобрести достойный энергетический заменитель? Человеческий разум упорно бьется над решением этой проблемы. Это не УВЭ, а человек должен найти способы более экологичного использования углеводородов, а, также, искать пути перехода на альтернативное топливо, наиболее перспективным из которых является водородное топливо. Я прошу признать УВЭ невиновной, т.к. это человек не продумал до конца последствия ее использования.

Судья. Суд внимательно выслушал подсудимую, стороны обвинения и защиты, свидетелей и пришел к выводу, что использование УВЭ имеет как положительные, так и отрицательные результаты. Человек во многом сам виноват в своих трагедиях, а не УВЭ. Увидев большое преимущество в применении УВЭ, человек начал безмерно ее использовать, потерял бдительность и не до конца отработал системы контроля и безопасности. Сейчас до 50-60% запасов нефти безвозвратно теряется при добыче; сжигается в факелах значительная часть попутного нефтяного газа. Велики потери угля при его добыче и транспортировке, электрической и тепловой энергии - в сетях. Человек должен всегда помнить, что природа мудра, и, вторгаясь в ее тайны, нельзя нарушать ее законы. Кроме того, в своих действиях нужно руководствоваться правилом: “Не навреди!”. Важно осознать свое место в природе, перестроить свои отношения с ней.

 Суд постановил: оправдать УВЭ и освободить ее из-под стражи в зале суда. Человек должен искать пути ослабления зависимости от нефти. Необходимо обеспечить разработку экономически и экологически эффективных технологий, обеспечивающих полноту извлечения, переработки и использования ископаемого топлива. Использовать альтернативные, экологически чистые, возобновляемые источники энергии. Наиболее перспективным является переход на водородную энергетику. Суд выносит также частное определение: передать материалы суда в министерство энергетики для рассмотрения вопроса об оптимизации работы по внедрению альтернативных источников энергии, в частности развития водородной энергетики.

Секретарь. Встать, суд идет.