9. Energiaválság és takarékosság

Az ipari termelés a második világháborút követő harminc évben megsokszorozódott, a termelékenység minden addiginál nagyobb lett, nyersanyag- és energiaigénye elképzelhetetlenül megnőtt. A gyors növekedés idején mind a nyersanyagokkal, mind az energiahordozókkal rendkívül pazarló módon gazdálkodtak, akkoriban úgy tűnt, hogy a tudományos felfedezések és a műszaki találmányok minden létező és felmerülő problémára kínálnak megoldást. Az első sokkot az 1973-as energiaválság miatti megtorpanás okozta: az ipari termelés növekedése lelassult, a nemzeti jövedelmek nem nőttek, a gazdaság szereplői kénytelenek voltak tudomásul venni, hogy a Föld nyersanyag- és energiahordozó-készletei nem kimeríthetetlenek.

napjainkban az energiafelhasználás rohamosan nő,

az energiaforrások mennyisége rohamosan csökken

Növekedő energiafogyasztás

    Az ezredfordulón közel 6 milliárd ember élt a Földön, azóta ez a szám tovább növekedett. Földünk lakosságának növekedésével az energia felhasználás is jelentősen nő. Peking utcáin 1984-ben jelent meg az első magán autó, napjainkban 1,2 millió autó hömpölyög Kína fővárosának utcáin. 2003-ban 70%-kal több autót vásároltak, mint 2002-ben, így Kana a földkerekség második legnagyobb olajfogyasztójává vált. Folytathatnánk a sort számtalan energiafaló berendezési tárggyal: légkondicionáló gépek, elektromos fogkefe, elektromos csavarhúzó. Mind, mind olyan eszközök, amelyek hozzájárulnak a növekvő energiafelhasználáshoz. Talán kevesen tudják, de a műanyagok nagyrésze is egy fontos energiaforrásból, kőolajból - pontosabban annak származékából - készülnek.
    Az energiapazarlásnál ne feledkezzünk meg a csomagolóanyagokról sem. A különböző csomagolóanyagok (műanyag, alumínium stb.) nem csak a nyersanyagok mennyiségét csökkentik, hanem előállításuk jelentős energiát igényel, nem beszélve a rendkívüli mennyiségű hulladék keletkezéséről. Egyetlen kiló alumínium előállítása annyi energiát igényel, mint amennyit egy 4 fős család 4 hónap alatt felhasznál.

 

Csökkenő energiaforrások

    A benzinfaló sportterepjárók és az autópályákon araszoló kocsisor láttán aligha gondolná az ember, hogy az olajbőség korszaka leáldozott. Az olaj iránt mindenütt nő a kereslet, de a legnagyobb fogyasztó Amerika. Ezzel szemben az olajmezők kitermelése folyamatosan csökken, az ígéretesnek tűnő tartalékok számával együtt.
    Nagyon nehéz meghatározni, hogy mikor apad ki a földi olajkészlet. Ez nagy mértékben függ a felhasználási szokások további alakulásától, az energiatakarékossági elvek megvalósulásától.

9.1. Az alábbi linkek segítségével válaszoljatok a kérdésekre!
Hol található még jelentősebb mennyiségű kőolaj?
Melyik országok a legnagyobb fogyasztók?
Hol vannak a világ olajtartalékai?
Ki fogyasztja a legtöbb olajat a világon?
Hol termelnek jelenleg olajat a világon?
Kőolajtermelés és fogyasztás
A világ nyersolajtartalékai

Energiatakarékosság

Az előző anyagrész alapján remélhetőleg mindenki számára egyértelmű, hogy a jelenlegi energiapazarlási szokásokon sürgősen változtatni kell vagy önszántunkból, vagy kényszerből. Az alábbiakban néhány energiatakarékossági témakört említünk dióhéjban.

Szigetelés

   A háztartásban elfogyasztott energia 60 %-át fűtésre használjuk. Míg az Európai Unióban fejenként átlagosan 5,5-5,8 kg szigetelőanyagot használnak fel évente, addig hazánkban csupán 1,2 kg-ot. A szigetelőanyagok egy építkezés költségének alig 10%-át teszik ki, a magyar építtető azonban hajlamos ezen spórolni annak ellenére, hogy pár éven belül megtérülne. A legfontosabb a tetők szigetelése lenne, hisz a meleg levegő felfelé száll, így a bszigetelés nélküli házaknál a fűtési hő 60% a tetőn át távozik.

9.2. Kérdezd meg szüleidtől az alábbiakat!
 
Szigetelt-e a lakásotok?
Milyen szigetelőanyaggal?
Mivel fűtötök? Mennyi átlagosan a fűtési költségetek?
9.3. Ha szigetelt a lakásotok nézz utána a használt szigetelőanyag előnyének, hátrányának!

 

I. Résvadászat

Rajzoljátok le a lakásotok alaprajzát, majd egy kb. 20 cm hosszú szallaggal, vagy papírcsíkkal derítsétek ki, hol szökhet ki a meleg. A szalagot vagy papírcsíkot helyezzétek rések mellé (ablak-, ajtónyílás, küszöb, kéménynyílás, padlásfeljéró stb.) és figyeljétek meg, hogy mozgásba jön-e! A melegszivárgás helyeit jelöljétek a térképen! A kísérletet az iskolában is elvégezhetitek, a szelesebb napok kedvezőbbek.

9.4. Mivel lehetne szigetelni a réseket?
9.5. Miért hűl le előbb a szimpla üvegű ablakkal ellátott szoba, mint a dupla üvegű?
Nálatok milyen üvegezésű nyílászárók vannak?
II. Töltsetek meg egy nagyobb edényt hidegvízzel, majd állítsatok bele egy melegvízzel telt edényt! Mennyi idő alatt egyenlítődik ki a hőmérsékletük? A méréshez hőmérőre és órára lesz szükség.

Végezzétek el az előző kísérletet úgy, hogy a melegvizes edényt hungarocellel borítjátok! Mit tapasztaltok?

 Elektromos energia

    Vedd számba helyiségrôl helyiségre lakásotokban az elektromos árammal működô eszközöket! Nézd meg, mennyi energiát használnak az egyes háztartási gépek, világítótestek stb. (W)! Általában rajta van a fogyasztásuk egy kis címkén, bár néha ezt alaposan elrejtik. A hagyományos izzókkal például igen könnyű a dolgod, csak rá kell nézned az üvegre, és látod, hogy 60 W, 100 W. Ezután próbáld meghatározni azt, hogy az egyes fogyasztók mennyi ideig vannak bekapcsolva, illetve mennyi ideig működnek! Ez néhány fogyasztónál különbözô lehet, mint például a hűtôgép esetében. Gondold át, hogy egy nap átlagosan mennyi ideig működik egy-egy berendezés, és ezt szorozd meg héttel! Írd be egy táblázatba, hogy milyen energiafogyasztó van az egyes helyiségekben, és azt, hogy mennyi a teljesítménye, valamint mennyi ideig működik! Itt láthatsz ehhez egy mintát.

Energiafogyasztó

Teljesítmény (kW)

Működési idô (óra/hét)

Vasaló

1,00

3

    Ne hagyd ki azokat az eszközöket sem, amelyeket csak ritkán használtok (például turmixgép, porszívó, játékok stb.)! A táblázat másik része azt mutatja meg, mennyi elektromos energiát használ az adott fogyasztó 1 hónap alatt, és ez mennyibe kerül. A számolással remélem nem lesz gondod, de az ár egy kicsit problémás. Elôször is szerezned kell szüleidtôl egy nem túl régi villanyszámlát. Mindenképp rajta kell lennie a fogyasztás (kWh) egységárának. Magyarországon sávos tarifarendszer van, ezért két árat is találsz, amit érdemes átlagolni. Ez megközelítôleg megadja a tényleges árat. Ezt követôen számolj:

1. lépés: teljesítmény x működési idô x 4 (hetek száma 1 hónapban) - ez kerül a fogyasztás (kWh/hó) oszlopba.

2. lépés: fogyasztás (kWh/hó) x az elektromos energia egységára - ez adja a költséget fogyasztónként.

A teljesítmény mértékegysége, mint már tudod, a watt, a jele W. A könnyebb számoláshoz érdemes minden teljesítményt kW-ban leírni (1 kilowatt = 1000 watt).

Fogyasztó

Teljesítmény (kW)

Működési idô (óra/hét)

Havonkénti fogyasztás (kWh/hó)

  Költség (Ft)


Minden nyomozás akkor eredményes igazán, ha tanulságai nyomán hatékonyabban folytatjuk az adott tevékenységet. Jelen esetben csökkentjük az energiafalást. Tehát mit tehetsz családoddal a Földért? Vezess egy hónapon át energianyomozó-naplót a kész leltárod alapján! Jegyezd fel a család napi fogyasztását, hó végén készíts egyenleget! Mennyi energiát (és pénzt) takarítottál meg a családnak? Nem árt egy-egy ellenôrzô rajtaütést végezni félévenként, nehogy újra a pazarlás bűnébe essen a család!

 Világítás

    A fény látható elektromágneses sugárzás. Hullámhosszától függôen más-más színként érzékeli az emberi szem. A Föld fényforrása a Nap. Ez a természetes fény azonban nem mindig és nem mindenhol elegendô. Pótlására egészen 150 évvel ezelôttig csak gyertyákat és zsiradékot vagy növényi olajat égetô lámpákat használtak. Mára a világítógáz és az elektromos áram vált általánossá.

9.6. Határozd meg az alábbi két fogalmat!

Természetes fény, mesterséges fény

9.7. Készítsd el a szobád alaprajzát a berendezésekkel együtt. Jelöld a fényforrásokat! Hogyen lehetne úgy berendezni, hogy több természetes fényt tudjál használni?
9.8. Hány fényforrás van a szobádban?Szerinted hány az ideális?
9.9. Bizonyára észrevetted már, hogy világítási szempontból az sem mindegy, hogy milyen a szoba falainak, mennyezetének a színe. Mit gondolsz, miért van ez?

Tudod-e, hogy a fényerô nem azonos a teljesítménnyel? 1 db 100 W-os izzó fénykibocsátása 6 db 25 W-os izzóénak felel meg, tehát a sokágú csillár energiapazarló világítás.

    Biztosan hallottál a hagyományos izzót felváltó kompakt fénycsôrôl. A kompakt fénycsô tulajdonképpen egy meghajlított, kicsire csomagolt fénycsô. Be lehet tekerni a hagyományos izzó helyére, ráadásul 80% energiát takarít meg ugyanannyi fény kibocsátása mellett, illetve az élettartama 8-szor, 10-szer hosszabb. A kompakt fénycsövek ugyanis sokkal nagyobb hatékonysággal alakítják át az elektromos energiát.

 

III. Kapcsoljatok be egy hagyományos és egy kompakt égôt! Érintsétek meg öt perc múlva mindegyiket! Mit tapasztaltok? Milyen energia vész kárba?
 

Az izzószálas égôk a felvett energiamennyiség 90%-át hôvé alakítják, és csak 10%-ot fordítanak fénykibocsátásra. Mondhatni, ezek inkább fűtésre valók, mint világításra. Ezzel szemben a kompakt fénycsövek a felvett energia 50%-át fénnyé alakítják. Ezért van az, hogy egy 20 W-os kompakt fénycsô ugyanúgy világít, mint egy 100 W-os izzószálas égô. Persze a kompakt fénycsô sem old meg minden problémát. Néhány apró szabályt érdemes betartanod ideális használatuk érdekében. A kompakt fénycsô leggyengébb pontja a gyújtószerkezet, ezért a gyakori kapcsolgatás csökkenti az élettartamát. Legalább napi 3-4 órai folyamatos világítás esetén takarékos, így a nappaliban, a konyhában és az ablaktalan közlekedô folyosón érdemes használni, semmi esetre sem a kamrában, mert ott valószínűleg sohasem fog a befektetés megtérülni. Ez egy befektetés, ami bizonyos idôn belül hasznot is hoz. Ahhoz azonban, hogy világítani tudj vele – igaz kevesebbre, de mégis elektromos áramra van szükség. A hôerôművek pedig, ahol az áramot termelik, szennyezik a környezetet. Tehát csak akkor égesd a villanyt, ha tényleg szükséged van rá!

9.10. Számítsd ki, hogy mennyi idô alatt térül meg a kompakt fénycsô, illetve, hogy hány forintot takarít meg teljes élettartama alatt! A számításod alapja legyen egy közepes érték: napi 3,5 óra világítás!

 

Alapadatok: 1 kWh ..... Ft (Nézd meg a villanyszámlán!)

Kompakt fénycsô

Hagyományos izzó

Fogyasztás

0,020 kWh

0,100 kWh

Élettartam

10 000 óra

1000 óra

Ár

2500 Ft

120 Ft


a) A megoldáshoz készíts koordináta rendszert! Az x tengelyre az eltelt idôt ábrázold: 0–10 000 óra. Az y tengelyen pedig a költségeket: 0–11 000 Ft. Az indulási értéknél már vedd figyelembe azt, hogy mind a két izzót meg kell elôször venni!Költség (Ft) Idő (óra)

b) Ha kiszámoltad, hogy hány óra alatt térül meg a kompakt fénycsöves beruházás az izzószálashoz képest, számítsd át hónapra, napra.

Víztakarékosság

   A Víz Epochában már szóba került, hogy Földünk vízkészlete mennyire szélsőséges, mennyi vízhiányos terület van. A víztakarékosság azonban energetikai szempontokból is fontos, hisz a víztisztítás és a melegvíz előállítása energiát igényel.

9.11. Mi mindenhez használunk vizet a lakásunkban, iskolában? Mihez nem lenne szükséges ivóvizet használni?

 

IV. Mérjétek meg egy óra alatt hány liter víz csöpög el és válik szennyvízzé!
V. Mérjétek meg mennyi víz fogy el, ha pohárral mostok fogat, illetve ha anélkül!

 

    Kisdolog végzésénél kb. 1 l vízre van szükség, nagydolog végzésénél 8 l-re. Egy nap egy ember átlagosan kisdolgát négyszer végzi, nagydolgát pedig egyszer.

9.12. Számítsd ki, hogy ennek eltakarításához hány liter vízre van szükség, és hány litert használunk fel, ha nem víztakarékos a tartályunk!
9.13. Otthon víztakarékos vagy hagyományos WC-tartályotok van?
9.14. Nézzetek utána mennyibe kerül egy hagyományos és egy takarékos tartály!
9.15. Mérd meg, hogy mennyi vizet használsz fürdéskor és mennyit zuhanyzáskor!
9.16. Mennyi energia szükséges 1 liter víz felforralásához elektromos fôzôlappal, gáztűzhellyel és mikrohullámú sütôvel? Osszátok fel a megfigyelést aszerint, hogy kinél milyen tűzhely van otthon!

  1. Olvassátok vagy kérdezzétek meg a berendezések teljesítményét!

    2. (Egy elektromos fôzôlap kb. 0.4-0.6 kW teljesítményű, 45-50% hatásfokú, a gáztűzhely 1.1-1.7 kW teljesítményű 30-35% hatásfokú, a mikrohullámú sütô 1-1.5 kW teljesítményű 75-80% hatásfokú.)

  2. Mérjétek meg a víz felforralásához szükséges idôket!

  3. Számítsátok ki a felhasznált energiát! A = P x t (energia = teljesítmény x idô) [ A ] = 1 kWh = 3600 kWs képlettel!

9.17. Mennyi energia szükséges 1 l víz felforralásához fedô nélkül, fedôvel és kuktában?

  1. Mérjétek meg a felforraláshoz szükséges idôket!

  2. Olvassátok le, vagy kérdezzük meg a berendezés teljesítményét!

  3. Számítsátok ki a felhasznált energiát az A = P x t képlettel!

  4. Miért hatékony a kukta használata?

Közlekedés

   Reggel, amikor iskolába jövünk, mindnyájan máshogy érkezünk. Van, aki gyalog jön, van, aki buszon, villamoson, esetleg kerékpárral, és van, aki autóval. Amikor az embereknek el kell jutniuk valahova, általában valamilyen közlekedési eszközt használnak. Minden helyváltoztatáshoz energia szükséges, minden közlekedési eszköz energiát fogyaszt. Ha járművet kell használni nem mindegy, hogy abban hányan ülnek? Egy autóbusz nem sokkal nagyobb motorral, mint egy gépkocsi, 50-szer több embert tud elszállítani. Nem mindegy az sem, hogy mikor, hogyan és merre közlekednek a járművek: reggel és délután nagyobb a forgalom, többet kell állni a járműveknek, az üzemanyag pedig csak fogy, csak fogy… Lehet száguldozni, nagyokat fékezni, gyorsan elindulni, de ezzel mindig egy jó adag üzemanyag fogy. És lehet egyenletes tempóban, kis energiafogyasztással haladni. A belvárosok szűk utcáiban sok autó zsúfolódik össze, sok a kanyar, lassú a tempó. A külváros széles útjain kényelmesen lehet közlekedni. Legjobb azonban gyalogolni, kerékpározni. Ez nemcsak energiatakarékos, de olyan helyekre is el lehet jutni, ahova járművel nem. Például a hegyek közé, a természetbe.

9.18. Egy reggel egy forgalmas csomópontnál számold meg, hogy hány autó halad el 1 óra alatt, és azokban hány ember ül!

Számítsd ki, hogy átlagban hány ember ül egy gépkocsiban!

Hány autóbusz tudná a megszámolt embereket elszállítani, ha egy autóbusz 150 személyes?

9.19. Egészítsd ki az alábbi mondatokat!

A túlzsúfolt városi utak sajnos nemcsak az energia …………. színhelyei, hanem a környezet ………….. is. Az üzemanyag elégetésével keletkező …….. gázok nagy terhelést jelentenek a környezetünkre. A közlekedés rengeteg ........................ fogyaszt és jelentôsen ......................... a környezetet is. A sok-sok jármű működtetéséhez fokozni kell ............................ termelést, vagyis növelni a bányászati, a kohászati és a vegyipari termelést. A száguldáshoz az üzemanyagon kívül ................................... is szükséges. Az új ........................... újabb és újabb helyet vesznek el a természetes ....................................elôl, s ezzel is növelik a környezet egyre gyorsuló ........................................ . Mire felnôsz, talán kimerülnek a Föld .............................. készletei, javítani kell a ................................ minôségén, az ..................................... pusztulása pedig még bonyolultabb folyamatokat indít el. Az utcákon nagyon sok az autó. Ha megfigyeljük, észrevehetjük, hogy a legtöbb autóban a ...................................... kívül nincs más utas. Ennek az a következménye, hogy egy személyre vetítve nagyon sok ...............................kerül a levegôbe. A sok autó forgalmi dugót okozhat, amiben az autók lassabban haladnak elôre, hosszabb ideig pöfögtetik a ............................. és ezáltal még erôsebben ............................a levegôt.

9.20. Mérd meg, hogy mennyi idő alatt értsz be az iskolába gépkocsival, tömegközlekedéssel, kerékpárral! A kapott adatokat elemezzétek! 

 

Energiatakarékossági morzsák

A villanytűzhely lapja kisebb vagy nagyobb legyen a ráhelyezett lábos aljánál?

A piszkos sütő kevesebb vagy több hőt tud visszaverni?

A sütőt az étel elkészülése előtt érdemes vagy nem érdemes kikapcsolni?

Miért nem érdemes meleg ételt tenni a hűtőbe?

Miért rossz, ha jeges a mélyhűtő?

Mit kell megnézni hűtőgép vásárlásakor?

Miért érdemes a porszívó porzsákját porszívózás előtt kiüríteni?