Maan Tiede (Suomi)

Opetuksen Tavoitteet

• Kuvaile tärkeimmät tapoja, joilla energian käyttöä voidaan vähentää.
• käsittelee uusia tekniikoita, joita kehitetään ilman epäpuhtauksien, myös kasvihuonekaasujen, vähentämiseksi.
• kuvaa päästörajojen asettamisen ja päästöjen vähentämisen eroa.,

Sanasto

• biopolttoaineiden
• cap-and-trade
• hiilen sitomisen
• hiilidioksidivero
• katalysaattori
• katalysaattoria
• polttokenno
• kaasutus
• hybridi ajoneuvo

Johdanto

Clean Air Act 1970 ja tarkistuksista, koska sitten on tehnyt hienoa työtä edellyttää, että ihmiset puhdistaa ilmaa yli yhdysvaltoihin. Päästöt kuusi suurten epäpuhtauksien säännelty Clean Air Act, hiilimonoksidi, lyijy, typen oksidit, otsoni, rikkidioksidi ja hiukkaset, ovat laskeneet yli 50%., Autot, voimalaitokset ja tehtaat vapauttavat yksitellen vähemmän saasteita kuin 1900-luvun puolivälissä. Autoja, voimalaitoksia ja tehtaita on kuitenkin paljon enemmän. Monia saasteita vapautuu edelleen, ja joidenkin aineiden on todettu olevan saasteita, joiden ei aiemmin tiedetty olevan saasteita. Ilman puhdistamiseksi on vielä paljon tehtävää.

Tapoja Vähentää ilmansaasteita

Miten voi ilmansaasteita voidaan vähentää? Fossiilisten polttoaineiden vähentäminen on yksi tapa vähentää saastumista., Esimerkkejä keinoista fossiilisten polttoaineiden säästämiseksi ovat:

• pyöräillen tai kävellen ajon sijaan.
• bussilla tai kimppakyydillä.
• ostaa auton, jolla on suurempi polttoainetehokkuus.
• sammuttaa valot ja laitteet, kun ne eivät ole käytössä.
• energiatehokkaiden lamppujen ja laitteiden avulla.
• ostaa vähemmän tavaroita, joita valmistetaan fossiilisilla polttoaineilla.

kaikki nämä toimet vähentävät voimalaitosten tarvitsemaa energiaa.

vaihtoehtoisten energialähteiden kehittäminen on tärkeää. Muistele lukua, maapallon energiaa., Mitkä ovat ne ongelmat, joita vaihtoehtoisten energialähteiden laajempi käyttöönotto aiheuttaa?

• useiden vaihtoehtoisten energialähteiden, kuten aurinko-ja tuulivoimaloiden, teknologioita kehitetään edelleen.
• Aurinko ja tuuli ovat edelleen kalliita suhteessa fossiilisten polttoaineiden. Teknologian on edettävä niin, että hinta laskee.
• joillakin alueilla auringonvalo on vähäistä, eivätkä ne sovellu aurinkoon. Toisilla ei ole paljon tuulta. On tärkeää, että alueet kehittävät sitä, mikä heille parhaiten sopii., Vaikka aavikko lounaassa tarvitsee kehittää aurinko, Suuret tasangot voivat käyttää tuulienergiaa energianlähteenään. Ehkä joissakin paikoissa luottaa ydinvoimaloita, vaikka nykyiset ydinvoimalat ovat suuria ongelmia, turvallisuus ja jätteen loppusijoitus.

joskus tarvitaan teknologisia lähestymistapoja.

National Geographic videot tutkia energiansäästöön löytyy Ympäristö Videot, Energia: http://video.nationalgeographic.com/video/player/environment/.,

• Vaihtoehtoisten Energialähteiden
• polttokenno –
• Solar Power

Vähentää Ilman Pilaantumisen Ajoneuvojen

– Vähentää ilman pilaantumista ajoneuvoja voidaan tehdä useilla tavoilla.

• hajoavat epäpuhtaudet ennen niiden vapautumista ilmakehään. Moottoriajoneuvojen päästöt ovat katalysaattoreiden vuoksi vähemmän saastuneita kuin aiemmin (kuva alla). Katalysaattorit sisältävät katalysaattori, joka nopeuttaa kemiallisia reaktioita ja hajottaa typen oksidit, hiilimonoksidi-ja Voc-yhdisteet., Katalysaattorit toimivat vain kuumina, joten paljon pakokaasuja karkaa auton lämmetessä.

• tekee ajoneuvosta polttoainetehokkaamman. Kevyemmät virtaviivaisemmat ajoneuvot tarvitsevat vähemmän energiaa. Hybridiautoissa on sähkömoottori ja ladattava akku. Jarrutuksen aikana menetetty energia ohjautuu akun lataamiseen, joka sitten voi voimistaa autoa., Polttomoottori ottaa vallan vasta, kun akun teho on loppunut. Hybridit voivat vähentää autopäästöjä 90 prosenttia tai enemmän, mutta monet mallit eivät maksimoi ajoneuvon mahdollista polttoainetehokkuutta.

plug-in hybridi on kytketty sähkön lähde, kun se ei ole käytössä, ehkä autotalli, varmista, että akku on ladattu. Plug-in-hybridit toimivat pidempään sähköllä ja ovat siten vähemmän saastuttavia kuin tavalliset hybridit. Plug – in-hybridejä alkaa tulla markkinoille vuonna 2010.

• kehittää uusia teknologioita, joissa ei käytetä fossiilisia polttoaineita., Auton tankkaaminen muulla kuin nestemäisellä orgaanisella polttoaineella on vaikeaa. Polttokenno muuntaa kemiallisen energian sähköenergiaksi. Vetypolttokennot hyödyntävät vedyn ja hapen yhdistyessä vapautuvaa energiaa veden luomiseksi (kuva alla). Polttokennot ovat erittäin tehokkaita, eivätkä ne tuota epäpuhtauksia. Polttokennoteknologian kehittämisessä on kuitenkin ollut monia ongelmia, eikä kukaan tiedä, milloin tai tuleeko niistä käytännöllisiä.

Vähentää Teollisuuden ilmansaasteet

Epäpuhtaudet poistetaan pakokaasuista purojen voimalaitosten ja teollisuuslaitosten ennen kuin ne pääsevät ilmakehään. Hiukkaset voidaan suodattaa pois, ja rikki-ja typpioksidit voidaan hajottaa katalyyttien avulla. Näiden oksidien poistaminen vähentää happosateita aiheuttavia epäpuhtauksia.

hiukkaset on suhteellisen helppo poistaa päästöistä käyttämällä liikettä tai sähköä hiukkasten erottamiseen kaasuista. Pesurit poistavat pakokaasuista hiukkasia ja jätekaasuja nesteillä tai neutraloivilla materiaaleilla (kuva alla)., Kaasut, kuten typen oksidit, voidaan hajottaa hyvin korkeissa lämpötiloissa.

kaasutus on kehittyvä teknologia. Vuonna kaasutus -, hiili (harvoin on toinen orgaaninen materiaali) kuumennetaan erittäin korkeita lämpötiloja luoda synteesikaasuksi, joka sitten suodatetaan ja energia menee ajaa generaattori. Syngas vapauttaa noin 80 prosenttia vähemmän saasteita kuin tavalliset hiilivoimalat, ja myös kasvihuonekaasut ovat pienempiä., Puhtaat hiilivoimalat eivät tarvitse pesureita tai muita pilaantumista rajoittavia laitteita. Vaikka tekniikka on valmis, puhtaat hiilivoimalat ovat kalliimpia rakentaa ja käyttää. Myös hiilen lämmittäminen riittävän korkeisiin lämpötiloihin käyttää paljon energiaa, joten tekniikka ei ole energiatehokasta. Lisäksi kasvihuonekaasujen CO2-päästöistä vapautuu edelleen suuria määriä puhdasta hiiliteknologiaa. Kuitenkin muutama näistä kasveista toimii Yhdysvalloissa ja ympäri maailmaa.,

otsonin tuhoutumisen vähentäminen

yksi menestystarina ilmakehää haittaavien epäpuhtauksien vähentämisessä koskee otsonia tuhoavia kemikaaleja. Vuonna 1973 tutkijat laskivat, että CFC-yhdisteet voisivat päästä stratosfääriin ja hajota. Tämä vapauttaisi klooriatomeja, jotka sitten tuhoaisivat otsonia. Perustuu vain heidän laskelmat, yhdysvallat ja useimmat Skandinavian maissa kielletty Cfc spraypurkit vuonna 1978.

Lisää vahvistusta siitä, että Cfc-yhdisteet hajottavat otsonia tarvittiin ennen muuta oli tehdä vähentää tuotannon otsonia tuhoavia kemikaaleja., Vuonna 1985, jäsenet British Antarctic Survey raportoi, että 50% vähennys otsonikerros oli löydetty yli Etelämantereelle kolmen edellisen springs. Kaksi vuotta myöhemmin valtiot kaikkialla maailmassa ratifioivat ”Montrealin pöytäkirjan otsonikerrosta heikentävistä aineista”.

Montrealin Pöytäkirjan ohjaa tuotantoa ja kulutusta 96 kemikaaleja, jotka vahingoittavat otsonikerrosta (Kuva alla). Vaaralliset aineet poistetaan käytöstä asteittain ensin kehittyneissä maissa ja kymmenen vuotta myöhemmin kehitysmaissa. Vaarallisemmat aineet poistetaan käytöstä nopeammin., CFC-yhdisteiden käytöstä on luovuttu enimmäkseen vuodesta 1995, vaikka niitä käytettiin kehitysmaissa vuoteen 2010 asti. Osa vähemmän vaarallisista aineista poistetaan käytöstä vasta vuonna 2030. Pöytäkirjassa edellytetään myös, että varakkaammat valtiot lahjoittavat rahaa sellaisten teknologioiden kehittämiseen, jotka korvaavat nämä kemikaalit.

Jos CFC-yhdisteitä ei olisi lopetettu vaiheittain, vuoteen 2050 mennessä ihosyöpätapauksia olisi ollut 10 kertaa enemmän kuin vuonna 1980. Tulos olisi ollut noin 20 miljoonaa euroa enemmän ihosyöpiä yhdysvalloissa ja 130 miljoonaa tapausta maailmanlaajuisesti.

Koska Cfc kestää monta vuotta päästä stratosfäärissä, ja ne voi säilyä siellä kauan ennen kuin ne hajoavat, otsoniaukko todennäköisesti edelleen kasvaa jonkin aikaa ennen kuin se alkaa kutistua. Otsonikerros nousee samalle tasolle kuin ennen vuotta 1980 vuoden 2068 ja vuoden 1950 tasoille yhden tai kahden vuosisadan aikana.,

Vähentää Kasvihuonekaasuja,

Ilmaston tutkijat samaa mieltä siitä, että ilmastonmuutos on maailmanlaajuinen ongelma, joka on hyökätty yhtenäinen maailma, jossa yksi tavoite. Kaikkien maiden on koottava yhteen kasvihuonekaasupäästöjen vähentämiseksi. Kansojen saaminen yhteisymmärrykseen kaikesta on kuitenkin osoittautunut vaikeaksi. Muutamia ajatuksia on ehdotettu, ja joissakin maissa ollaan säätämässä.,

Kansainväliset Sopimukset

ensimmäinen yritys kasvihuonekaasupäästöjä oli Kioton Pöytäkirja, joka ilmaston tutkijat samaa mieltä siitä, ei tehdä tarpeeksi kannalta päästöjen vähentämiseksi tai saada kansakuntien osallistua. Kioton pöytäkirjassa otettiin käyttöön Ymp-ja kauppajärjestelmä. Cap-and-trade tarjoaa raha-kannustin kansakuntien kehittää teknologiaa, joka vähentää päästöjä ja säästää energiaa. Jotkin Yhdysvaltojen osavaltiot ja kaupungit ovat aloittaneet omat cap-ja trade-järjestelmänsä.

YK: n Ilmastonmuutoskonferenssi kokoontuu vuosittain eri paikkaan., Vaikka suosituksia annetaan vuosittain, ryhmä ei ole saanut valtioita allekirjoittamaan sitovaa sopimusta. Emme tee mitään – jatkamme kasvihuonekaasupäästöjen nostamista ja epäonnistumme valmistautumaan tuleviin ympäristömuutoksiin.

kuinka huono muutama aste voisi olla? National Geographicilla on joukko videoita siitä, mitä odottaa, jos lämpötila nousee kullakin näistä määristä celsiusasteen mukaan.

hiilidioksidivero

helpoin ja nopein tapa on vähentää kasvihuonekaasupäästöjä on energiatehokkuuden lisäämiseksi., Yksi tehokas keino tehokkuuden lisäämiseksi on rahoitus. Hiilidioksidipäästöille voidaan asettaa hiilivero suojelun edistämiseksi. Vero olisi sijoitettu bensiini, hiilidioksidin synnyttämä tehtaita, ja kotiin sähkölaskuja joten ihmiset tai yritykset, jotka tuottavat enemmän hiilidioksidia maksaa enemmän rahaa. Tämä kannustaisi säilyttämistä, sillä kun ihmiset ostavat uuden auton, esimerkiksi, ne olisi todennäköisesti ostaa energiatehokas malli. Hiiliverosta saatavat rahat käytettäisiin vaihtoehtoisten energialähteiden tutkimukseen., Kaikki suunnitelmat hiiliverosta mahdollistavat verohyvityksen ihmisille, joilla ei ole varaa maksaa enemmän energiasta, jotta he eivät kärsisi epäoikeudenmukaisesti.

voidaan kehittää uusia teknologioita, kuten uusiutuvia energialähteitä,joista keskusteltiin luvussa maan energia. Biopolttoaineet voivat korvata bensiinin ajoneuvoissa, mutta niitä on kehitettävä järkevästi (kuva alla). Toistaiseksi suuri osa biopolttoaineesta tuotetaan viljakasveista, kuten maissista. Mutta kun ravintokasveja käytetään polttoaineena, ruuan hinta nousee. Nykyaikainen maatalous on myös erittäin riippuvainen torjunta-aineiden, lannoitteiden ja maatalouden fossiilisista polttoaineista., Tämä tarkoittaa sitä, että biopolttoaineen käytöstä ei saada paljon energiaa suoraan fossiilisten polttoaineiden käytöstä. Biopolttoaineiden lupaavampia viljelykasveja tutkitaan nyt. Yllättävää kyllä, levää tutkitaan polttoaineena! Levää voidaan kasvattaa alueilla, jotka eivät ole hyödyllisiä maataloudelle, ja se sisältää myös paljon käyttökelpoisempaa öljyä kuin viljelykasvit, kuten maissi.

Hiilidioksidin Talteenoton ja Varastoinnin

Jos ilmastonmuutos tulee tarpeeksi huono, ihmiset voivat yrittää poistaa kasvihuonekaasuja ilmakehästä sen jälkeen, kun ne vapautuvat. Hiilensidonta tapahtuu luonnollisesti, kun metsän puut irrottavat hiilidioksidia ilmakehästä. Yksi tapa poistaa hiiltä olisi istuttaa lisää puita, mutta valitettavasti metsämaata menetetään tällä hetkellä enemmän kuin saadaan.

hiili voidaan myös sitoa keinotekoisesti., Hiiltä voidaan esimerkiksi ottaa talteen kaasutuslaitosten päästöistä ja sen jälkeen varastoida maan alle suolakerroksiin tai hiilisaumoihin. Vaikka joitakin pieniä sitomista hankkeet ovat kehitys, laajamittainen sitomista ei ole vielä yritetty.

tämäntyyppinen hiilidioksidin talteenotto ja sitominen kuuluu geoengineerauksen nimikkeeseen. Geoengineerauksessa on monia muitakin kiehtovia ideoita, joita ihmiset ovat ehdottaneet, joita kannattaa tarkastella. Yksi villi esimerkki on varjostaa planeettaa suurilla kiertävillä kappaleilla., Suuri peili kiertoradalla voisi heijastaa noin 2% tulevasta auringon säteilystä takaisin avaruuteen. Tällaiset ratkaisut olisivat kalliita kustannuksiltaan ja energialtaan.

aivan kuten yksilöt voivat vähentää muunlaisia ilmansaasteita, ihmiset voivat taistella ilmaston lämpenemistä vastaan säästämällä energiaa. Ihmiset voivat myös osallistua paikallisiin, alueellisiin ja kansallisiin pyrkimyksiin tehdä järkeviä energiapoliittisia valintoja.

oppitunnin tiivistelmä

• ilman epäpuhtauksia voidaan vähentää monin tavoin. Paras tapa on olla käyttämättä energiaa, joka tuottaa epäpuhtauksien kautta säilyttämis-tai energiatehokkuuden lisäämiseen.,
• Vaihtoehtoiset energialähteet ovat toinen hyvä tapa vähentää saastumista. Useimpia näistä vaihtoehtoisista energiateknologioista hiotaan edelleen (aurinko, tuuli), ja joillakin on niihin liittyviä muita ongelmia (ydinenergia, biopolttoaineet).
• epäpuhtaudet voidaan poistaa pakokaasuvirrasta suodattamalla tai hajottamalla. Joitakin saasteita, kuten CFC-yhdisteitä, ei kannata päästää lainkaan.

Arvostelukysymykset

1. koska puhdas ilma-laki hyväksyttiin vuonna 1970, miksi ilma ei ole vieläkään puhdasta?
2. mitkä ovat joitakin tapoja säästää energiaa?,
3. miten vuonna 1970 annetussa Clean Air Act-laissa kuvattu ilman epäpuhtauksien vähentäminen vaikuttaa kasvihuonekaasupäästöihin?
4. mitä on tehtävä, ennen kuin vaihtoehtoiset energialähteet voivat korvata fossiiliset polttoaineet?
5. mitä katalysaattorit ovat?
6. miksi hybridiajoneuvot ovat energiatehokkaampia kuin tavalliset polttomoottorikäyttöiset ajoneuvot?
7. miksi polttokennoautoja ei ole vielä laajalti saatavilla?
8. Miten sykloni vähentää hiukkaspäästöjä?
9. miten hiilivoimaa voidaan tehdä niin, että sillä on lähes nolla hiilivaikutusta ilmakehään?,
10. miksi otsonireikä ei parane moneen vuosikymmeneen?
11. monien mielestä biopolttoaineet ovat ratkaisu moniin ilmastonmuutoksen ongelmiin, mutta toiset ovat eri mieltä. Mitä vaatimuksia biopolttoaineiden olisi täytettävä, jos ne todella tehokkaasti korvaisivat bensiiniä moottoriajoneuvoissa?

huomauttaa pohtivansa

• miksi ilmansaasteiden vähentäminen on tärkeää?
• mitä voit tehdä omassa elämässäsi vähentääksesi vaikutustasi ilmakehään?
• miksi maailmanlaajuisen ilmastonmuutoksen uhan vähentämiseksi tarvitaan maailmanlaajuisia toimia?,