ikona
2. Stupeň
Studijní témata pro 2. stupeň základní školy.

Energie a životní prostředí

Nerostné suroviny

Potřeba nerostných surovin vyvstala ve velmi raném období lidské historie, prakticky v okamžiku, kdy se člověk naučil opracovávat kámen na jednoduché nástroje. Následovalo zpracování hlíny a jílů na jednoduchou keramiku a první zpracování kovů. Vzestup spotřeby nerostných surovin nastal při průmyslové revoluci v 18. století a od té doby se již nezastavil. Současná spotřeba je obrovská, fungování lidské společnosti je na nerostných surovinách přímo závislé.

nerostne_suroviny_velka

Den průměrného současného člověka

Představíme-li si běžný den průměrného člověka, jsou nerostné suroviny hlavní součást jeho života. Při snídani si nalijeme do sklenice (křemitý písek) kávu a na talířku (jílová surovina pro porcelán) si dáme základní potraviny (jejich výroba je spojena s těžbou nezbytných hnojiv). Čteme noviny (jílové plnidlo) a oblékáme se (syntetická vlákna, ropa) a cestujeme do práce (auta se vyrábějí z kovů a ropy, kterou současně potřebují jako palivo, silnice ropa a kamenivo) a tak lze pokračovat až do večera. Rozvoj každé společnosti se přímo či nepřímo poměřuje s možností těžby, zpracování a využití nerostných surovin. A ke všemu výše uvedenému je potřeba ENERGIE.

Rozdělení surovin z hlediska dostupnosti

Z hlediska dostupnosti surovin můžeme rozlišit dvě velké skupiny:

  • surovinové obnovitelné zdroje jako je dřevo, biomasa, voda jsou z hlediska využitelnosti a dopadu na stabilitu ekosystémů velmi perspektivní. Obnovitelnost těchto zdrojů má různý časový horizont – voda prakticky ihned, biomasa obvykle jeden rok, dřevo desítky let
  • surovinové neobnovitelné zdroje jsou ložiska nerostných surovin, jako jsou rudy, kamenivo, ropa, zemní plyn a řada dalších. Jejich obnova je možná v geologickém časovém měřítku, tj. desítky a stovky miliónů let.

 

Více energie, více problémů

Využívání neobnovitelných zdrojů – fosilních paliv k výrobě energie sebou nese i některé velké problémy.  Jednak si (cca před 50 lety) lidé začali stále výrazněji uvědomovat, že těchto paliv není nekonečné množství, a protože vznikala za zcela jiných podmínek a po miliony let, že jsou tato paliva neobnovitelná a navíc jejich rychle rostoucí používání vede ke znečišťování ovzduší a dokonce zřejmě ovlivňuje jeho složení.

Do ovzduší se dostávají různé látky, např. oxid siřičitý, oxidy dusíku, jemné prachové částice a další látky, z nichž mnohé jsou zdraví škodlivé a některé i karcinogenní (rakovinotvorné). Sloučeniny síry a dusíku okyselují prostředí, což vede k hynutí lesů i k ohrožování dalších organismů včetně zdraví lidí.

schema_znecisteni

 

Při každém spalování vzniká mimo jiné také oxid uhličitý. Díky stále se zvyšujícímu se spalování fosilních paliv se množství oxidu uhličitého v posledních letech značně výrazně zvýšilo. Mnozí vědci na celém světě to pokládají za jednu z významných příčin klimatických změn,  která je mezi veřejností známa spíše pod pojmem „globální oteplování“. Příčinou současné klimatické změny (historie klimatických změn se píše již od pravěku) je zesílený skleníkový efekt.

Skleníkový efekt

Skleníkový efekt se vyskytuje přirozeně na Zemi téměř od jejího vzniku a je nezbytným předpokladem života na Zemi. Skleníkový efekt je proces, při kterém atmosféra způsobuje ohřívání planety tím, že snadno propouští sluneční záření, ale tepelné záření o větších vlnových délkách zpětně vyzařované z povrchu planety účinně absorbuje (pomocí skleníkových plynů) a brání tak jeho okamžitému úniku do prostoru. Skleníkové plyny se chovají jako sklo ve skleníku. Na zemský povrch propustí UV záření, světelné záření a krátkovlnné infračervené záření (IR). Toto dopadající záření oteplí vnitřek skleníku (povrch Země), vzniklé teplo však nemůže vyzařovat ven, protože mu sklo (obdobně jako skleníkové plyny) v tom zabraňuje.

Příčinou zesílení skleníkového efektu je nárůst koncentrace skleníkových plynů v atmosféře, které pohlcují teplo vyzařované povrchem Země.

Rostoucí spotřeba fosilních paliv provází i růst množství skleníkových plynů v ovzduší, zejména oxidu uhličitého, ale také metanu a ozonu, zřejmě přispívá ke zvyšování teploty na zemském povrchu a ke klimatickým změnám, k tání ledovců, stoupání hladiny světových oceánů, k prudkým výkyvům počasí a k dalším  jevům,  které mohou mít dalekosáhlé následky, např. šíření nemocí v důsledku rozšiřování organismů do příhodnějších oblastí.

Antropogenní skleníkový efekt je označení pro příspěvek lidské činnosti ke skleníkovému efektu, který je tímto zesílen. Je způsoben spalováním fosilních paliv, kácením lesů a globálními změnami krajiny, což má za následek zvýšení koncentrace skleníkových plynů.

Antropogenní skleníkový efekt přispívá ke globální klimatické změně. Přestože většina vědců považuje vliv lidského konání na klima za prokázaný, je předmětem sporu míra tohoto vlivu.

Skleníkové plyny

Skleníkové plyny seřazené podle důležitosti jsou: vodní pára, oxid uhličitý, methan, oxid dusný, freony a různé vzácné plyny.

Skleníkové plyny jsou velmi důležité pro život a byly v ovzduší již před průmyslovou revolucí. Bez výskytu skleníkových plynů by průměrná teplota při povrchu Země byla −18 °C. Skleníkový efekt je tedy nezbytným předpokladem života na Zemi.

Skleníkové plyny jsou sloučeniny, které díky svým fyzikálním vlastnostem propouštějí krátkovlnné záření horkých těles a naopak pohlcují dlouhovlnné záření těles chladnějších, čímž sebe a okolí zahřívají. V praxi tedy propouštějí záření Slunce směrem k Zemi, které tak dopadne až na zemský povrch. Zpětné záření chladnějšího povrchu Země již molekuly skleníkového plynu (např.CO2) dokáží pohltit a zahřívají tak okolní vzduch. Logicky tedy vyvozujeme, že se atmosféra zahřívá tím více, čím vyšší je v ní množství skleníkových plynů.

Odhaduje se, že v současnosti skleníkové plyny zvyšují pozemskou teplotu asi o 33 °C oproti stavu, kdyby nebyly žádné.

To je pro nás pozitivní, neboť bez nich by celá Země byla zamrzlá. Je však také jasné, že vyšší množství těchto plynů by teoreticky mělo přinést další zvyšování teploty.

0

Diskuse


Zapojte se do diskuse!