Sbírka řešených úloh

Fosilní paliva

Úloha číslo: 4396

Mnoho elektráren spaluje uhlíkatá paliva a vypouští oxid uhličitý (CO₂). CO₂ uvolněný do ovzduší má negativní vliv na celsvětové klima. Technologové zkoušejí různé metody pro omezení množství CO₂ uvolňovaného do ovzduší.

Jedna z těchto metod je založená na spalování biopaliv místo paliv fosilních Fosliní paliva vznikla v dávných dobách z odumřelých organizmů, zatímco biopaliva pocházejí ze současných rostlin.

Další metoda spočívá v zachycování části CO₂ vypouštěného elektrárnami a ukládání CO₂ hluboko pod zemí nebo v oceánu. Metoda se nazývá zachycování a ukládání oxidu uhličitého.

• Otázka 1

  Prostuduj si text "Fosilní paliva" výše. Vyber správnou odpověď.

  Používání biopaliv nemá stejný vliv na množství CO₂ ve vzduchu jako používání fosilních paliv. Které z následujících tvrzení nejlépe vysvětluje proč?

  A Při spalování biopaliv se neuvolňuje CO₂.

  B Rostliny používané jako biopalivo při svém růstu spotřebovávají CO₂ ze vzduchu.

  C Biopaliva při spalování odebírají ze vzduchu část CO₂.

  D CO₂ vypouštěný z elektráren používajících biopaliva má jiné chemické vlastnosti než ten, který vypouští elektrárny používající fosilní paliva.

• Řešení 1

  Správná je odpověď B: Rostliny používané jako biopalivo při svém růstu spotřebovávají CO₂ ze vzduchu.

• Otázka 2

  Prostuduj si text "Fosilní paliva" výše a odpověz na otázky.

  Fosilní paliva, i přes výhody biopaliv pro životní prostředí, jsou stále hojně využívaná. Následující tabulka porovnává množství uvolněné energie a hmotnost CO₂ při hoření ropy a etanolu. Ropa je fosilní palivo, zatímco etanol je biopalivo.

   

  Palivo	Uvolněná energie  (kJ energie/g paliva)	Vzniklý oxid uhličitý  (mg CO2/kJ energie vyrobené palivem)
  Ropa	43,6	76
  Etanol	27,3	59

  Proč bychom podle tabulky mohli dávat přednost ropě před etanolem, i když výrobní náklady jsou stejné?

  Jaká je podle tabulky výhoda etanolu pro životní prostředí ve srovnání s ropou?

• Řešení 2

  Odpověď na první otázku: Lidé mohou upřednostňovat používání ropy, protože uvolní za stejnou cenu více energie.

  Odpověď na druhou otázku: Etanol je oproti ropě výhodnější, protože uvolňuje méně oxidu uhličitého.

• Otázka 3

  Zachycování a ukládání oxidu uhličitého

  Při procestu zachycování a ukládání oxidu uhličitého je zachycována část CO₂ vypouštěného elektrárnami a tento CO₂ je ukládán na místě, odkud se nemůže dostat zpět do ovzduší. Jedním z možných úložišť CO₂ je oceán, protože CO₂ se ve vodě rozpouští.

  Vědci vytvořili matematický model pro výpočet množství CO₂, které zůstane uložené, pokud se CO₂ vypustí do oceánu ve třech různých hloubkách (800 metrů, 1 500 metrů a 3 000 metrů).Tento model předpoklá, že byl CO₂ do oceánu vypuštěn v roce 2000. Následující graf znázorňuje výsledky získané prostřednictvím tohoto modelu.

  

  Pomocí údajů z grafu vysvětli, jak hloubka ovlivňuje dlouhodobou účinnost ukládání CO₂ do oceánu.

• Řešení 3

  Při ukládání oxidu uhličitého ho zůstane během staletí uloženo větší množství v hlubinách než při ukládání v mělkých hloubkách.

• Popis úlohy a sledované dovednosti

  Tématem úlohy je vztah mezi spalováním fosilních paliv a koncentrací CO₂ v atmosféře. Žákům jsou k problematice úlohy postupně poskytnuty informace, je zobrazen koloběh uhlíku v životním prostředí, krátký text popisující strategie pro snížení koncentrace CO₂, tabulka srovnávající údaje při hoření etanolu i ropy a graf zobrazující výsledky matematického modelování účinnosti rozpouštění a skladování CO₂ ve třech různých hloubkách oceánu.

  Sledované dovednosti:

  Otázka 1: Vysvětlovat jevy vědecky

  Otázky 2 a 3: Vědecky interpretovat data a důkazy