Урок биологии на тему «Биотопливо — топливо будущего или новая экологическая проблема?» (10 класс)

Донцова Лариса Анатольевна

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

«Средняя общеобразовательная школа №1 имени Ярослава Василенко» п. Пурпе

 

Урок –конференция

«Биотопливо - топливо будущего или новая экологическая проблема?»

 

2018

 

Урок – конференция

«Биотопливо - топливо будущего или новая экологическая проблема?»

Планируемые результаты:

Предметные: обучающийся будет знать основные понятия экологии; иметь представления о государственных мерах, направленных на сохранение окружающей среды; об экологической и экономической значимости поиска альтернативных источников энергии.

Личностные: развивать интеллектуальные способности; развивать познавательный интерес и мотивы, направленные на получение новых знаний в области биологии, в том числе деятельности с использованием современных средств ИКТ.

Метапредметные:

Познавательные – уметь анализировать, обрабатывать и интерпретировать информацию с целью изучения процессов, происходящих в окружающей среде;

Регулятивные – планировать цель и пути её достижения, уметь самостоятельно создавать алгоритмы деятельности при решении проблем поискового характера; проводить самооценку и коррекцию деятельности на основе критериев;

Коммуникативные – уметь полно и точно выражать свои мысли, обосновывать собственную позицию, вступать в диалог и дискуссию; эффективно работать в группе для решения учебной задачи;

 

Оборудование: компьютер, проектор, интерактивная доска, электронная презентация «Биотопливо: за и против».

ХОД УРОКА:

Организационный момент и актуализация знаний

вступительное слово учителя:

Тема урока – «Биотопливо - топливо будущего или новая экологическая проблема?» – интересна и актуальна. Рост энергопотребления – одна из самых устойчивых и опасных тенденций развития мирового сообщества. Во второй половине XX века при удвоении народонаселения энергопотребление возросло в 50 раз. И процесс этот продолжается. По прогнозам Всемирного энергетического совета к 2020 г. общее энергоупотребление не остановится, а будет увеличиваться и далее. Одна из главных причин роста потребления энергии – увеличение числа автомобилей: если сегодня оно составляет 900 млн., то за ближайшие 20 лет возрастет до 1,5 млрд. Энергетика стала одним из главных факторов разрушения биосферы, и в первую очередь - потепления климата.

Энергетический бюджет мира углеродный: за счет нефти, угля и газа получается более 80% производимой энергии. Это вдвойне опасно, поскольку не только ведет к повышению концентрации диоксида углерода в атмосфере, но и чревато истощением источников энергии. Мировое сообщество предпринимает активные попытки снизить зависимость энергетики от ископаемого топлива. Одно из новых направлений развития современной энергетики – использование биотоплива.

Мы обсудим возможность использования биотоплива в решении одной из глобальных проблем человечества – обеспечении энергией растущего населения планеты. Не опасно ли для здоровья людей и состояния окружающей среды значительное увеличение производства и использования биологического топлива.

Немного из истории биотоплива .

Когда в 1900 г. Рудольф Дизель продемонстрировал изобретенный им двигатель, он предполагал, что горючим для него будет арахисовое масло, но вскоре выяснилось, что по причине высокой вязкости масла двигатель работал со сбоями и глох. Дешевая смесь углеводородов, получаемая от очистки сырой нефти, работала гораздо лучше масла, и с помощью набиравшей тогда обороты нефтяной промышленности «дизельное топливо» вскоре заменило растительное масло. Дизельный двигатель быстро зарекомендовал себя для таких тяжелых, как сельскохозяйственная техника или баржа. К сожалению, несмотря на достоинства дизельного топлива, у него есть существенный недостаток – крайне токсичный выхлоп. Десятилетиями многие ученые и защитники окружаюшей среды мечтали вернуться к изначальному варианту топлива, основанному на растительных продуктах и, следовательно, возобновляемому. Было обнаружено, что растительное масло в результате преобразования может стать гораздо менее вязким и поэтому пригодным для использования в качестве для дизельного двигателя. Фактически, любое растительное масло, (а также отходы масла, которое использовали в ресторанах и кафе, рыбий жир и т.п., а также животные жиры) может быть превращено в биотопливо.

Знакомство с основными видами биотоплива.

Несколько учащихся демонстрируют таблички с названиями основных видов биотоплива (древесина, бионефть, биоэтанол, биодизель) и представляют биологический вариант гелиоэнергетики, при котором аккумулятором энергии является хлорофилл, а ее накопителем – органическое вещество. Как нельзя лучше подойдет для этой цели медиапроектор, с помощью которого можно проиллюстрировать материал.

Термин "биологическое топливо" в основном относится к любому топливу, полученному из биомассы, типа спиртов, биогаза, древесного топлива, растительного масла и животных жиров, которые могут использоваться как заменители горючих полезных ископаемых. (Приложение 1)

Обсуждение проблемы.

Просмотрев основные направления развития современной энергетики – использование биотоплива, учащиеся приходят к выводу, что биоэнергетика бурно развивается в последние десятилетия. Аналитикам мирового топливного рынка не дает покоя одна из самых популярных проблем современности - проблема перехода на более «экологичное» топливо, поэтому для обсуждения мы определили одну из наиболее насущных проблем, касающего каждого человека.

Тема нашего обсуждения, которая вызывает наибольшее количество споров в разных кругах общественности, - развитие биотопливных технологий, как основного источника энергии для нашей многострадальной цивилизации. Мы постараемся осветить все аспекты этого вопроса, взвесим все «за» и «против», выдвигаемые как сторонниками, так и оппонентами новой теории биотоплива.

Прежде чем приступить к обсуждению этой проблемы, выслушаем сообшение нашего информационного агентства.

Информация для размышления.

Биото́пливо — это топливо, производимое из биологического сырья, получаемое, как правило, в результате переработки стеблей сахарного тростника или семян рапса, сои, кукурузы или других сельскохозяйственных культур. В последние годы в мире наблюдается резкое повышение интереса к биотопливу – возобновляемой альтернативе нефти. Максимальная доля биотоплива в будущем – 25-30%, если не появится каких-то прорывных технологий. Президент США выступает с программой довести долю биоэтанола в США до 20% к 2020 году, похожие меры принимает Европейский Совет, Швеция планирует через 20 лет вообще отказаться от нефти. Если говорить о Бразилии, то там биотопливо уже занимает примерно 30% .

Стремительно растет доля потребления биотоплива только потому, что сейчас дорогая нефть и благоприятная экономическая конъюнктура. В Бразилии уже не пользуются спросом обычные машины, а покупаются только flexible fuel vehicles (FFV, автомобили, которые могут ездить на любой смеси биоэтанола и бензина). Во всех остальных странах это все пока экспериментально, хотя в Америке примерно половина бензина продается с добавкой 10% биоэтанола. Добавка в 10% этанола (т.н. топливо E10) не требует переделки двигателя машины, и более того – эта добавка разрешена к применению всеми производителями машин. При 10% этанола в бензине на 30% меньше вредных выбросов за счет того, что в этаноле есть кислород. Если говорить просто, то таким образом дожигаются вредные выбросы.

Современный биотопливный рынок начал формироваться в последнее десятилетие. Среди факторов, обусловивших его развитие, присутствуют как политические, так и экологические и социальные. К их числу относятся:

стремление снизить зависимость отдельных государств от нефтяного импорта, что гарантирует им экономические выгоды и одновременно бóльшую политическую раскрепощенность;

следование требованиям Киотского протокола, предусматривающим сокращение выбросов парниковых газов в атмосферу;

необходимость развития аграрного сектора экономики, создания новых рабочих мест и т.д.

Однако это не вся правда о биотопливе. При его производстве перерабатывается большое количество биоматериала. Критики развития биотопливной индустрии заявляют, что растущий спрос на биотопливо вынуждает сельхозпроизводителей сокращать посевные площади под продовольственными культурами и перераспределять их в пользу топливных.

Все чаще можно услышать разговоры о том, что использование биотоплива способствует голоду в развивающихся странах. Потребитель биотоплива косвенно является виновником человеческих смертей. «Сейчас каждую секунду умирает 5 детей от голода. Если ты потребляешь биотопливо, ты убиваешь детей!» - такая социальная идея в принципе не может являться позитивной.

Учащимся предлагается провести предварительное голосование по данной проблеме. Кто считает, что необходимо развивать биотопливную индустрию, поднимает зеленую карточку, кто против – красную, у кого нет четкой позиции по этому вопросу достается желтый цвет.

Учитель предлагает рассмотреть эту проблему с разных точек зрения.

Учитель. Несколько лет назад мировая общественность забила тревогу: журналисты заговорили о том, что производство сельскохозяйственных культур для биотоплива привела к сплошному истреблению лесов в Бразилии и Индонезии. В результате этого выбросы двуокиси углерода в атмосферу не только не уменьшились, но и выросли на 20%.

Усиление парникового эффекта в XX и XXI веках связывают с выбросом парниковых газов (в том числе и углекислого газа). Это грозит глобальной экологической катастрофой. Кроме того, использование биотоплива может привести к стремительному росту цен на весь спектр, продуктов питания. В результате началось противостояние противников и сторонников этого явления нашей жизни: «Pro» и «Contra» - «За» и «Против».

Выслушаем мнение сторон. И начнем с представителей общественности, рупором которой являются журналисты общественной прессы.

Журналист (с зеленым значком). Я постараюсь доказать, что биотопливо необходимо человечеству.

Двадцатого ноября 2008 года в бразильском городе Сан-Паулу прошла международная конференция «Биотопливо как движущая сила устойчивого развития». Напомню, что под устойчивым развитием понимается такое развитие человечества, которое обеспечивает удовлетворение потребностей людей в настоящее время, но не ставит под угрозу возможности будущих поколений удовлетворять свои потребности.

Устойчивое развитие предполагает, в частности, борьбу с парниковым эффектом, вызывающим повышение температуры планеты, изменение климата, подъем уровня мирового океана, таяние вечной мерзлоты и т.д., что грозит глобальной экологической катастрофой. Как считает подавляющее большинство специалистов, усиление парникового эффекта вызвано антропогенными факторами ­­- выбросом парниковых газов, возникающих при сжигании в тепловых электростанциях углеродосодержащего топлива – в первую очередь нефти, газа, каменного угля – остатков прежних биосфер (так человечество получает около 88% всей энергии). Кроме того, разведанные ископаемые некоторых углеродосодержащих топлив (нефть и газ) исчезнут в течение ближайших сорока лет – к середине XXI века. Использование биотоплива не повышает содержание парниковых газов в атмосфере, поскольку это топливо производится из биологического сырья – органических веществ, в первую очередь растений и отходов животноводства, на производство которых в процессе фотосинтеза из атмосферы был изъят парниковый газ – двуокись углерода. После его сжигания вновь возникает двуокись углерода, но общее количество парниковых газов в атмосфере не увеличивается, а для производства энергии для человечества фактически используется преобразованная энергия солнца. Основными производителями биотоплива в мире является Бразилия, в которой для его производства используется сахарный тростник, и США, где производится до 40% мирового урожая кукурузы. Крупнейшая в Европе электростанция, работающая на биомассе, находится в Зиммеринге (Австрия). Мощность электростанции 66 МВт. Электростанция ежегодно потребляет 190 тыс. тонн биомассы и позволяет сократить ежегодные выбросы СО₂ на 44 тыс. тонн.

Следует отметить, что в отличие от ископаемых углеводородов, лес и агропромышленная биомасса – это быстровозобновляемое сырье для получения энергии. Если для восстановления леса требуется несколько десятков лет, то для сельскохозяйственного биотоплива – всего несколько лет, иногда один год.

Журналист (с красным значком). Основным достоинством биотоплива является его возобновимость. То есть, до тех пор пока мы сможем выращивать сельскохозяйственные культуры - производные биотоплива, мы сможем вновь и вновь пополнять запасы этого нового вида топлива. Это и есть основное отличие биотополива от топлива ископаемого нефти, природного газа, угля и торфа. Хотя по своей сути они отличаются мало, как ископаемое топливо, так и биотопливо получаются в процессе переработки биомассы, только в первом случае этот процесс закончился миллионы лет назад под воздействием природных факторов, а второй мы способны воспроизвести самостоятельно в значительно более короткие сроки.

Почему же я так пессимистично настроен в отношении, казалось бы, такой заманчивой перспективы иметь неиссякаемый источник органического топлива?

Первое. Если мы берем концепцию о влиянии выбросов парниковых газов в атмосферу Земли в результате человеческой деятельности, как основной фактор, влияющий на глобальное изменение климата, то применение биотоплива не дает нам никакого выигрыша, а даже наоборот. Согласно некоторым источникам, сжигание биодизеля произведенного из кукурузы и рапса приводит к увеличению выбросов парниковых газов на 50-70% по сравнению с дизельным топливом из ископаемого сырья! Более того, в два раза увеличивается доля закиси азота в газах, выбрасываемых при сжигании биотоплива, вещества, которое в сотни раз сильнее влияет на ускорение развития парникового эффекта, чем углекислый газ.

Второе. Для получения биотоплива необходимо биосырье, которое нужно где-то из чего-то получить. Его необходимо вырастить, для выращивания этого биосырья необходимы огромные площади плодородных земель, которые в свою очередь необходимо удобрять, обрабатывать и орошать. И это все в то время, когда глобальное перенаселение ставит под вопрос наличие достаточного количества пресной воды и продовольствия на планете. Для сравнения, солнечные батареи можно размещать в пустынных регионах, ветрогенераторы практически не занимают место, генераторы использующие энергию волн, приливов и отливов, проектируются так чтобы не влиять на морскую флору и фауну. Ни один из перечисленных источников энергии не выбрасывает парниковых газов в процессе эксплуатации.

Третье. По своей эффективности биотопливо уступает современным видам ископаемого топлива. Так согласно этому канадскому источнику, температура возгорания биодизельного топлива составляет 150 градусов Цельсия, в то время как обычного дизтоплива – 50 градусов. При низких температурах биодизель сильно загустевает и его используют только в смеси с обычным топливом. Да, биотопливо появилось недавно и находится на стадии развития. Возможно, оно даже станет более эффективным и чистым, чем ископаемое. Но первые два соображения никуда не денутся: биотопливо при горении будет выделять парниковые газы, биотопливные культуры будут отбирать плодородные земли и расходовать пресную воду.

Основываясь на этих несложных рассуждениях, биотопливо видится мне временной и бесперспективной затеей, способом по-быстрому урвать кусочек рынка у нефтегазовых магнатов в период повышения цен на нефть и другие виды ископаемого органического топлива. В своем выступлении я высказал свой личный взгляд на тему биотопливной энергетики, очень буду рад, если кто-то переубедит меня в обратном, и я смогу с чистой совестью писать статьи о развитии биотопливных технологиях за рубежом и в странах СНГ.

Учитель. Рассуждая на бытовом уровне, трудно отыскать истину в таком сложном вопросе, а потому выслушаем мнение ученых.

Ученый (с зеленым значком). Будущее – за биоэнергетикой, за переработкой отходов сельскохозяйственных и других отраслей, животноводства и птицеводства, а также отходов жизнедеятельности человека и его цивилизации. Отметим, что в мире все больше говорят о необходимости замены нефти, газа и угля на биотопливо. Ничего принципиально нового в биотопливе нет. оно использовалось тысячелетиями и для многих является единственным источником тепла и средством приготовления пищи. Главным биотопливом были и остаются дрова, причем их экологичность совсем не очевидна – достаточно лишь вспомнить о неконтролируемой вырубке лесов. Впрочем, в наше время под словом «биотопливо» редко подразумевают дрова. Речь, как правило, идет о более высокотехнологичных продуктах, получаемых из сельскохозяйственных культур или отходах переработки растительного или животного сырья. При сгорании биотоплива в атмосферу возвращается углерод, который поглотили растения, поэтому, углеродный баланс планеты остаётся неизменным, в то же время при сжигании ископаемых топлив углерод в их составе, который был миллионы лет «законсервированным» в земных недрах, попадает в атмосферу, и концентрация углекислого газа повышается. Большинство исследовании показывают, что биотопливо обеспечивает снижение выбросов СО и углеводородов по сравнению с нефтяным топливом. Кроме того, оно практически не содержит серы. В целом, по уровню вредных выхлопов, биотопливо выигрывает у нефтяного.

В настоящее время для производства биомассы выращивают энергетические леса - деревья и кустарники, состоящие из быстрорастущих растений – эвкалипт, акация, тополь и ива. Каждые четыре-семь лет деревья срезают, и годовой урожай может составить 7 тонн/гектар.

Растения в энергетических лесах высаживаются саженцами или черенками – квадратно-гнездовым способом или в шахматном порядке. Ширина междурядий – до двух метров. На одном гектаре земли высаживают 3-5 тысяч тополей. Применяют комбинированные посадки – в междурядьях высаживаются сельскохозяйственные культуры. В Великобритании тополь, ясень, ольху комбинируют с горохом, ячменем, клевером. Энергетические плантации биомассы предупреждают эрозию, способствуют улучшению состояния окружающей среды.

В борьбе с потеплением Европейское сообщество (ЕС) приняло амбициозную программу развития альтернативной энергетики: к 2020 году 20% потребляемой в ЕС энергии должно быть произведено из неископаемых ресурсов, две трети из этих 20% отведено на долю биоэнергетики и биотоплива.

Ученый (с красным значком). Все возрастающий спрос на биоэнергию приведет к расширениям обрабатываемых площадей, что, в свою очередь, приведет бы к дальнейшей утрате естественной среды и к негативным влияниям на биоразнообразие живых организмов.

Рост цен на нефть повышает и цену на продо­вольственное сырье для производства горючего, что стимулирует расширение пахотного клина. В Бразилии «под биоэтанол» массированно осваива­ются ксерофитные тропические леса и саванны. Ежегодно площадь «биоэтаноловых плантаций» возрастает на 325 тыс. га. Эта площадь уже равна территории Нидерландов, Бельгии, Люксембурга и Великобритании вместе взятых. К 2025 г. пло­щадь «биоэтаноловых плантаций» должна возрас­ти в 5 раз.

Одно из наиболее замеченных воздействий на окружающую среду при производстве биотоплива это изменение землепользования. Имеются данные о глобальном росте спроса на биоэнергию и, как ожидается, рост спроса продолжится в течение следующих десяти лет, что приведет к увеличению посевных площадей, занятых под производство сырья для биотоплива. Например, предполагается, что для замены 10% бензина и дизельного топлива потребовалось бы выделение 43% и 38% используемых в настоящее время пахотных земель в Соединенных Штатах Америки и Европе, соответственно, для производства сырья. Было отмечено, что все возрастающий спрос на пальмовое масло привел к обширной вырубке леса в некоторых регионах Юго-Восточной Азии.

В Индонезии к 2020 г. планируется утроить производство пальмового масла. Это приведет к гибели 98% лесного покрова, а Малайзия уже лишилась 87% тропических лесов и продолжает их вырубать по 7% в год от оставшейся площади. Это наносит удар по биологическому биоразнообразию и продовольственной безопасности, увеличивает загрязнение атмосферы.

То же самое произошло на Борнео и Суматре. Тысячи местных жителей были изгнаны со своих земель. Причиной стала гонка за производством биодизеля – топлива, созданного на основе растительных или животных жиров, в качестве альтернативы дизельному топливу (рапсовое масло в качестве топлива может использоваться в чистом виде).

В дополнение к потенциальным воздействиям от изменения в землепользовании, производство энергетических зерновых культур может также влиять на водообеспеченность и качество воды.

Повышенное производство биотоплива может привести к более высокой степени эрозии почвы, выщелачиванию питательных веществ.

Для производства биотоплива используются различные удобрения и пестициды. Вследствие применения промышленных удобрений, являющихся единственным и самым большим источником общей эмиссии закиси азота, происходит выделение азота из почвы. Закись азота обладает потенциалом для глобального потепления, который в 296 раз больше, чем потенциал двуокиси углерода.

Учитель. Предлагаю рассмотреть экономический аспект использования биоэнергии:

Экономист (с зеленым значком). Критики развития биотопливной индустрии заявляют, что растущий спрос на биотопливо вынуждает сельхозпроизводителей сокращать посевные площади под продовольственными культурами и перераспределять их в пользу топливных. Например, при производстве этанола из кормовой кукурузы барда используется для производства комбикорма для скота и птицы. При производстве биодизеля из сои или рапса жмых используется для производства комбикорма для скота. То есть производство биотоплива создаёт ещё одну стадию переработки сельскохозяйственного сырья.

По расчётам экономистов из Университета Миннесоты, в результате биотопливного бума число голодающих на планете к 2025 году возрастёт до 1,2 млрд человек. Продовольственная и сельскохозяйственная организация ООН (FAO) в своем отчете за 2009 г. говорит о том, что рост потребления биотоплив может помочь диверсифицировать сельскохозяйственную и лесную деятельность, и улучшить безопасность пищевых продуктов, способствуя экономическому развитию. Производство биотоплива позволит создать в развивающихся странах новые рабочие места, снизить зависимость развивающихся стран от импорта нефти. Кроме этого производство биотоплива позволит вовлечь в оборот ныне не используемые земли. Например, в Мозамбике сельское хозяйство ведётся на 4,3 млн га из 63,5 млн га потенциально пригодных земель. Невысокая себестоимость и небольшие энергозатраты – то, что нужно для производства альтернативного топлива из полутехнических масличных культур. Хочу обратить ваше внимание на действуюшие биотопливные программы:

Миннесота, США — 2%-ное содержание биодизеля от обшего потребления дизельно­го топлива;

Франция — 7% от обшего потребления к 2010 г. (этанол + биодизель);

Европейский союз — 5,75% от обшегопотребления к 2010 г. (этанол + биодизель);

Австралия — 350 млн л к 2010 г. (этанол + + биодизель);

Зимбабве — 10% от обшего потребле­ния;

Малайзия — 20% от обшего потребления; Таиланд — 5% от обшего потребления к 2011г., 10% к 2012 г.;

Новая Зеландия — 5% от обшего потреб­ления к 2008 г. (этанол + биодизель);

Индия — к 2030 г. будет производить ежегодно 60 млн т биотоплив;

Китай — к 2020 г. будет производить ежегодно 8 млн т биотоплив;

Индонезия — 10% биотоплив от обше­го потребления к 2010 г. (этанол + биодизель);

Южная Корея — 0,5% биодизеля от обше­го потребления с 2006 г., 5% с 2008 г.

Экономист (с красным значком). Биотопливо – альтернативный, неиссякаемый источник энергии – можно производить из различных видов биомассы: древесины, сельскохозяйственных культур, помёта, навоза, других отходов животноводства, однако, производство биотоплива из сельскохозяйственных культур способствует повышению цен на продовольствие из-за сокращения посевных площадей для производства продуктов питания и увеличения площадей для производства топлива. Несмотря на то что биоэтанол можно получать из древесины и любых органических отходов, сегодня основная его часть производится из про­довольственного сырья — сахарного тростника в Бразилии, кукурузы в США, кукурузы и пшеницы в странах ЕС («тростниковый» биоэтанол в 2 раза дешевле «кукурузного»). В Бразилии на биоэта­нол расходуется уже 50% сахарного тростника, в США - 20% кукурузы.

В США на долю биотоплива приходится 30-40% роста цен на продовольствие. Если в 60-е годы XX века в США до 80% выращенной кукурузы было использовано в продовольственных целях и на производство кормов для животных, то в 2008 г. этот показатель сократился до 35%. Если экологический кризис для многих обитателей планеты является достаточно абстрактным, то стремительный рост расходов на пищу почувствовали на себе даже обитатели самых развитых стран мира. Американцы меньше пользуются своими авто, вырос пассажиропоток на общественном транспорте: автобусах, метро и электропоездах. Растут очереди на электромобили и гибридные авто. На поверхность всплыл тайный отчет ведущего борца с бедностью в мире — Всемирного банка. Всемирный банк получил крайне негативные результаты относительно последствий внедрения биотоплива, решил их скрыть от общественности. Но нет ничего тайного, что не стало бы явным. 4 июля 2009г. британская газета «The Guardian» напечатала статью «Тайный отчет: продовольственный кризис привлекло биологическое топливо».
Следовательно, согласно засекреченному отчету, из-за внедрения биоэнергии цены на продукты питания в мире выросли на 75%. Это выставляет в невыгодном свете американское и европейское правительства, которые объявили биотопливо панацеей от роста выбросов тепличных газов и уменьшения зависимости от импорта нефти. Этот отчет Всемирного банка полностью совпадает с необнародованным отчетом британского правительства (так называемый отчет Галахера), в котором утверждается, что топлива, полученные из растений, сыграли значительную роль в рекордном росте цен на продукты питания.

Политический советник группы «Оксфам» Роберт Бейли отмечает: «Политические лидеры пытаются скрыть и игнорировать неопровержимые факты относительно того, что биотопливо являются главной причиной нынешнего роста цен на продовольствие. Пока политики пытаются удовлетворить интересы промышленных лобби, людям в бедных странах не хватает еды».

Учитель. Мы выслушали мнения сторон, а теперь давайте еще раз назовем плюсы и минусы производства и использования биотоплива.

Положительные моменты использования:

избыток отходов от различных производств и выращивания сельскохозяйственных культур позволит экономить исчерпаемые природные ресурсы;

отходы производства начинают приносить прибыль;

неплохие перспективы для экспорта в страны Европы;

Отрицательные моменты:

существующее законодательство не позволяет российским предприятиям получать серьезную прибыль от производства биотоплива;

необходимость капиталовложений в развитие инфраструктуры;

в связи с появлением новой биотехнологии продвижение на рынке биотоплива становится все менее перспективным.

Уважаемые участники конференции! А теперь я прошу вас еще раз проголосовать. Кто изменил свое мнение в ходе работы нашей конференции. Почему изменилась ваша точка зрения?

IV. Вывод

В заключение подчеркнем, что производство биотоплива из продовольственного сырья входит в противоречие с принципами устойчивого разви­тия, одна из задач которого — борьба с голодом, т.е. обеспечение продовольствием беднейших слоев населения. Опасность этого подчеркнул Фидель Кастро: «Действительная альтернатива заключена в следующем: земля отводится под про­изводство либо продуктов, либо биогорючего. Развитые страны, учитывая их уровень энергопот­ребления, не располагают нужным для предлагае­мых перемен количеством сельскохозяйственных площадей. Отсюда мысль об использовании стран Юга для обеспечения Севера дешевой энергией. Но какой будет цена для развивающихся стран?»

Производство биотоплива из продовольствен­ного сырья недопустимо, получать его нужно из любых органических отходов и древесины быст­рорастущих пород.

Будущее – за биоэнергетикой, за переработкой отходов сельскохозяйственных и других отраслей, животноводства и птицеводства, а также отходов жизнедеятельности человека и его цивилизации.

Домашнее задание

Используя конспект, который вы составляли на уроке, в рабочих тетрадях запишите свое мнение об использовании биологического топлива.

Приложение 1

Основные виды биоэнергии

Твердое биотопливо

Древесина. После того как, в соответствии с греческим мифом, Прометей похитил у богов огонь и дал его людям, биотопливо согревало пещеры, в которых жили наши древние предки, на огне они готовили пищу. И сегодня древесина служит основным топливом в очагах двух милли­ардов жителей бедных стран и горит в каминах состоятельной части общества. Сжигание древесины — экологичный вариант энергетики с «нулевыми» выбросами: в атмосфе­ру выделяется столько диоксида углерода, сколько его было усвоено растениями при накоплении фитомассы.

Жидкое биотопливо

Бионефть. Промежуточный продукт для производства разных видов автомобильного топлива. Новый вариант биотоплива, кото­рый только начал получать распространение, но, видимо, имеет большие перспективы. Бионефть получается путем глубокой химической переработ­ки (на основе пиролиза) самого разнообразного сырья (древесину, солому, кукурузные отходы, твердые бытовые отходы и др.). Из одной тонны отходов получается 600—800 кг бионефти.

Биоспирт. Биоспирты (биометанол, биоэтанол, биобутанол) считаются топливом XXI в. Бензин с добавлением 10% биоспирта может использоваться в любом автомобиле. Использование биоспиртов значительно снижает уровень загрязнения атмосферы. В Бразилии вклад биоэтанола уже достиг 40%, им заправляют не только автомобили, но и само­леты. В амбициозных планах США — достижение к 2025 г. замены каждого четвертого литра бензи­на биоэтанолом. По мнению Р.Буша, это позволит резко снизить зависимость страны от импорта нефти и укрепить ее экономику.

Биодизель. Это вариант биотоплива производится из растительных и животных жиров. Биодизель можно получать из отходов мясоперерабатывающих предприятий, фритюрного жира. Он может быть использован в обычных двигателях внутреннего сгорания.Основные страны продвижения биодизеля – США и Евросоюз. При производстве данного топлива несколько меньше энергетические затраты (бензин обладает кпд равным 0.8, т.е. при его производстве затрачивается больше энергии, нежели он потом отдает, биотоплива обладают кпд равным 1,3 - 6), при сгорании оно выбрасывает меньше «парниковых газов».

Газообразное биотопливо

Биогаз — продукт микробиологической пере­работки органических отходов, включая органи­ческую фракцию твердых бытовых отходов, навоз и фекалии человека, в анаэробных условиях. Этот вариант биоэнергетики самый экологичный, так как для производства топлива не используется продовольственное сырье. При получении биогаза из навоза одновремен­но решаются две проблемы: получается дешевая энергия и утилизируется бесподстилочный на­воз крупных животноводческих комплексов и фекалии птицефабрик. В Швеции, которая сегодня стала лидером по использованию нетрадиционной энергетики в ЕС, биогаз получают из отходов мясокомбинатов (внутренностей животных). Близок к биогазу свалочный газ, который выра­батывается в толщах гигантских «метантенков» — старых городских свалок и добывается оттуда че­рез скважины примерно так же, как природный газ. Не­большие установки для получения биогаза широко применяются в теплых странах. Лидер по исполь­зованию биогаза — Китай В этой стране работает более 10 млн небольших биогазовых установок, дающих энергию для нужд сельского населения. Кроме того, 64 тыс. биогазовых станций обеспе­чивают работу 190 электростанций и более 60% автобусного парка, работающего на сжиженном биогазе. Также бурно развивается производство биогаза в Индии.