ikona
1. Stupeň
Studijní témata pro 1. stupeň základní školy.

Zdroje energie

Energie je potřebná pro veškerý život lidí: pro život a pohyb člověka, pro výrobu všeho, pro svícení, pro dopravu, pro udržování potřebné teploty v místnostech, pro veškerou práci…

zdroje_energie_velka

Odkud se tato energie získává – co je jejím zdrojem?

Odpověď není zcela jednoduchá. Zdroje energie se v průběhu lidské historie měnily a i v současné době jsou velmi různé.

Energie pro člověka

Zdrojem energie pro životní funkce člověka a pro jeho pohyb je potrava – stejně jako u ostatních organismů. Základem potravy jsou organické látky, které se vyznačují tím, že je v nich utajená energie (jsou to jakési energetické konzervy) – a tato energie má svůj původ ve slunečním záření.

 Energetické konzervy

Organické látky, které jsou základem veškeré potravy, vytvářejí rostliny při velmi složité reakci – fotosyntéze. Tato reakce probíhá pouze v zelených rostlinách, v jejichž buňkách je jsou složitě uspořádané části (organely) obsahující chlorofyl. Při ní energie slunečního záření rozloží vodu a kyslík uniká do okolí. Přijatá energie umožňuje řadu následujících reakcí, při nichž vodík reaguje s oxidem uhličitým přijímaným ze vzduchu a vzniká glukóza jako základní organická látka.

 

fotosynteza_schema

 

V mnoha dalších různých reakcích za přítomnosti minerálních látek přijímaných ve vodných roztocích z půdy vzniká v  rostlině mnoho složitých organických látek, které tvoří její tělo. Část vytvořených organických látek rostliny využívají jako zdroj energie pro svůj život – pro růst, vývoj a reakce na změny prostředí. Následně organické látky vytvořené rostlinami postupně využívají živočichové (nejprve býložravci, potom všežravci a masožravci), kteří je ve svých tělech přetvářejí a uvolňují z nich energii potřebnou pro svůj život.

Organické látky jsou i v opadalých listech, ve výkalech živočichů, v tělech všech uhynulých organismů.  Tuto energii využívají ke svému životu někteří vodní a půdní živočichové (např. žížala, stinka), většina hub i někteří prvoci, tzv. rozkladači. V půdě se tak např. postupně vytváří humus. Vodní a půdní bakterie pak přispívají k postupnému převodu zbytků organických látek v minerální částice rozpustné ve vodě, které opět mohou rostliny přijímat svými kořeny. Tak probíhá v přírodě neustálý oběh látek umožněný jednostranným tokem energie, tj. od příjmu slunečního záření k uskladnění energie“ ve formě organických látek až po uvolňování energie pro život, při které se vždy část energie mění v teplo. (Zcela v souladu s termodynamickými zákony). Protože život se řekne latinsky bios – označujeme látky vytvářené živými organismy slovem biomasa.

Uvolňování energie potřebné k životním dějům probíhá v buňkách pozvolna a postupně buď za nepřístupu vzduchu (různými formami kvašení – anaerobně), nebo za využívání kyslíku ze vzduchu (aerobně) při buněčném dýchání. Při anaerobních pochodech se uvolňuje menší množství energie – a zbývají látky ještě na energii bohaté (např. alkohol, či různé plyny). Při aerobním způsobu uvolňování energie se uvolní daleko více energie – a uvolňuje se až oxid uhličitý a voda. Je to jakýsi opak fotosyntézy, i když probíhá v jiných reakcích.

 

uvolnovani_energie

 

Sluneční energie dopadající na Zemi je využívaná při fotosyntéze poměrně málo – pouze asi 1% z dopadajícího sluneční záření je využito k vytváření biomasy. Daleko více energie ohřívá zemský povrch (přibližně 42%) a přispívá k vypařování vody (okolo 23%). Toto sluneční záření je zdrojem energie pro oběh vody (hydrologický cyklus) a pro proudění ovzduší – vznik větrů.

Lidé ve svém vývoji nejprve pro svůj život využívali energii z rostlinné a živočišné potravy – podobně jako ostatní živočichové. Později se naučili využívat oheň a zdrojem energie bylo hlavně dřevo.  A ještě daleko později pak po staletí i tisíciletí při zajišťování tepla, světla, pro výrobu různých nástrojů, při dopravě atd. využívali sluneční energii – buď přímo, nebo v podobě větru, vody a dřeva.

Asi před dvěma sty lety (v počátcích tzv. průmyslové revoluce) lidé přišli na to, že k získávání energie mohou použít také látky, získávané zpod zemského povrchu. Zpočátku začali využívat především uhlí a o něco později a stále více i ropu a zemní plyn – fosilní paliva. Nároky na spotřebu energie rostly.

0

Diskuse


Zapojte se do diskuse!