1

2

Motto: „Energia je to, čo núti veci, aby sa

stali.“

Viete, že...?

Energia je nezničiteľná, pretože

nevzniká ani nezaniká, len sa

transformuje z jednej formy do

druhej.

Organizmy si môžu energiu

ukladať aj do zásoby (v podobe

cukru – glykogénu alebo

v podobe tukov pod kožou).

V Pacifiku žije žralok živiaci sa

planktónom a dosahujúci až 15

m dĺžky, ktorý si ukladá zásoby

energie v podobe glykogénu

v pečeni. Keď planktónu

v určitých obdobiach ubúda,

žralok sa spúšťa do chladných

hlbín, kde upadá do akoby

zimného spánku a čerpá energiu

potrebnú pre základné životné

prejavy práve zo zásob

glykogénu v pečeni.

Väčšina potravových reťazcov

má 3 alebo 4 články.

Jediné potravové reťazce,

v ktorých organizmy nezíska-

vajú energiu zo slnečného

žiarenia, sa nachádzajú na Zemi

pri dne hlbokých morí

v blízkosti sopečných výronov,

z ktorých producenti (baktérie)

získavajú energiu.

Jedy (napr. pesticídy), ktoré

v malých koncentráciách prijí-

majú organizmy na začiatku

potravového reťazca, sa

postupne koncentrujú v ďalších

článkoch reťazca a môžu otráviť

vrcholových predátorov. Proces

zvyšovania koncentrácie jedova-

tých látok v potravových reťaz-

coch sa volá bioakumulácia.

Otázky: Prečo vodné rastliny (riasy)

majú oveľa nižšiu schopnosť

fotosyntézy ako suchozemské

rastliny?

Prečo musí byť myší podstatne

viac ako hadov – ich lovcov?

Naša Zem má asi 4,57 miliardy rokov a základným zdrojom energie na

nej je Slnko. Vďaka nemu je na našej planéte život, zohrieva atmosféru

a Zem, vytvára vietor. Slnko vyžiari v priebehu 20-tich minút na Zem

toľko energie, koľko spotrebuje obyvateľstvo Zeme za celý rok.

Energia má schopnosť konať prácu, vyprodukovať teplo alebo pohyb. Používame

ju na svietenie, vykurovanie, ochladzovanie našich domov, či na prevádzku áut

a strojov.

Energia však plní aj omnoho dôležitejšiu úlohu – zabezpečuje existenciu života

na našej Zemi. Napríklad aj naše svaly potrebujú energiu, bez nej by sme nemohli

nič zdvihnúť alebo sa pohybovať. Energiu potrebnú pre život získavajú organizmy

z potravy. Ako vlastne energia v potrave vzniká?

Energia vstupuje do biosféry vo forme slnečného žiarenia. Väčšia časť slnečnej

energie dopadajúcej na povrch Zeme sa odráža a rozptyľuje v kozmickom

priestore. Len veľmi malé množstvo (1%) dopadajúcej slnečnej energie

spracúvajú prvotní producenti v biomase zelených rastlín. Prvotnými

producentmi sú teda rastliny, ktoré vďaka fotosyntéze dokážu vytvárať

z anorganických látok (neživých látok – dusík, kyslík...), organické látky (živé

látky – stonky, listy, plody...).

Prvotných producentov konzumujú primárni konzumenti. Primárnymi

konzumentmi sú bylinožravce, bylinožravý hmyz, bylinožravé makkýše,

zooplanktón a pod. Bylinožravce využijú asi 10-20% energie uloženej v rastlinách.

Primárnych konzumentov konzumujú sekundárni konzumenti. Sekundárnymi

konzumentmi sú teda mäsožravce, dravý hmyz, hmyzožravé vtáky, mäsožravé

druhy rýb a pod. Tieto opäť využijú len asi 10-20% energie uloženej v telách

bylinožravcov. Sekundárni konzumenti sa môžu stať potravou konzumentov

ďalšich stupňov (v tomto prípade mäsožravec skonzumuje mäsožravca). Medzi

takýchto konzumentov sa vo všeobecnosti radí aj človek. Pre úplnosť treba dodať,

že v potravových reťazcoch sa nachádzajú aj reducenti. Sú to organizmy, ktoré

rozkladajú mŕtvu organickú hmotu.

Zapamätajte si: Na základe potravových reťazcov sa energia zo slnka dostane vo

forme potravy aj do nášho tela.

3

Motto: „Ak chceme niečo pochopiť, je

potrebné zistiť, ako to vzniklo.“

Viete, že...?

Fyzikálnou jednotkou množ-

stva energie je joul (J).

V minulosti sa ako jednotka

množstva energie používala

kalória. Jedna kilokalória (kcal)

sa rovná 4,19 kilojoulu (kJ). Prenos a premena energie

medzi článkami potravových

reťazcov i vo vnútri orga-

nizmov sa riadi dvoma termo-

dynamickými zákonmi.

Prvý zákon – o zachovaní

energie – hovorí: množstvo

energie vstupujúcej do systému

je rovnaké ako množstvo

energie, ktoré zo systému

vystupuje.

Druhý zákon – o premene

energie – hovorí: prechod

energie z jednej formy do

druhej sa nikdy neuskutoční so

100%-tnou účinnosťou.

Úlohy: Na potravinách v obchodoch sa

uvádza ich energetická

hodnota. Tieto hodnoty sa dajú

nájsť pre jednotlivé typy

potravín aj na internete. Zistite,

akú energetickú hodnotu má

pečivo, cestoviny, ryža, rôzne

druhy mäsa, zelenina, ovocie,

čokoláda, sladkosti, mlieko,

maslo, jogurty, syry, pivo, víno,

káva a malinovka.

Na základe týchto údajov

zostavte optimálny jedálny

lístok pre seba a svojich

rodičov.

Energetické potreby zvierat

Slovenský názov Vedecký názov Spotreba energie v kJ Myš domová Mus musculus 45,4

Mačka domáca Felis catus 1554

Sokol sťahovavý Falco peregrinus 277

Tiger pásavý Panthera tigris 33600

Gorila pralesná Gorilla gorilla 34020

Mrož ľadový Odobaenus rosmarus 159852

Samec slona ázijského Elephas maximus 256872

Energetické potreby človeka

Na zabezpečenie energetickej rovnováhy v tele človeka je potrebné, aby dospelý

človek denne prijímal cca 8400 kJ energie. Energetické požiadavky však závisia od

jeho životného štýlu, spôsobu života a úrovne jeho aktivity. Viac energie bude

potrebovať človek, ktorý ťažko manuálne pracuje, ako človek, ktorý vykonáva

kancelársku prácu v sede. Pri správnej výžive je dôležité dbať aj na vyvážený pomer

jednotlivých zložiek energie. Optimálny pomer je nasledovný: 10-15% bielkovín, 25-

30% tukov a 60-64% sacharidov. Dôraz je potrebné klásť aj na pravidelný príjem

potravy, pestrosť stravy a zodpovedajúci príjem tekutín (2-2,5 litra denne

u dospelého a 1 liter denne u dieťaťa).

Priemerná denná potreba energie v kJ na 1 kg telesnej hmotnosti človeka

Dojčatá do polroka 460 Dojčatá do 1 roka 420

Deti od 2 do 5 rokov 340-380 Deti od 6 do 10 rokov 300-340

Deti od 11 do 14 rokov 250-300 Mládež od 15 do 18 rokov 170-220

Dospelí 110-150 Vyšší vek 80-100

Okrem energie, ktorú človek potrebuje pre fungovanie vlastného tela, využíva

energiu aj pri iných činnostiach. Vďaka energii fungujú stroje, ktorými sa obrába

pôda alebo spracovávajú potraviny, alebo ktorými sa v priemysle vyrábajú výrobky.

Vďaka energii môžeme využívať dopravné prostriedky, ale aj spotrebiče v našej

domácnosti. Nakoľko pri týchto činnostiach ešte nevieme dostatočne efektívne

využívať energiu priamo zo slnka, využívame aj ďalšie druhotné zdroje energie.

Energia obsiahnutá v biomase rastlín tvoriacich

prvý potravový stupeň.

Na štvrtom stupni sa môžu nachádzať ďalší

predátori. Energia na štvrtom stupni potravového

reťazca, však už nestačí na výživu ďalšieho stupňa.

Mäsožravce – sekundárni konzumenti - spotrebujú

energiu najmä na pohyb, nakoľko musia za

potravou často prekonávať veľké vzdialenosti.

Bylinožravce – primárni konzumenti -

spotrebujú menej energie na vytváranie biomasy,

viac na pohyb pri vyhľadávaní pasienkov.

Rastliny – prvotní producenti – spotrebujú

málo energie na pohyb, viac na vytváranie

biomasy.

4

Motto: „Každý je zodpovedný za príklad,

ktorý svojim životom dáva“

Antoine de Saint-Exupéry

Viete, že...? Ovládnutie ohňa – spaľovanie

biomasy dreva, ktoré obsahuje

nahromadenú energiu zo slnka –

sa označuje za počiatok ľudskej

civilizácie.

V 19. storočí sa výrazne

využívala parná energia, preto sa

toto obdobie nazýva aj storočie

pary.

Z celkového potenciálu produk-

cie energie z obnoviteľných

zdrojov, ktoré naša krajina má,

v súčasnosti využívame okolo

25%.

Otázky: Koľko rokov zostáva ľudstvu do

vyčerpania celosvetových zásob

ropy, uhlia a zemného plynu?

Aký druh nerastnej suroviny sa

dnes najviac ako zdroj energie

využíva?

Aké alternatívne druhy pohonu

automobilov v súčasnosti pozná-

me?

Úlohy: Zistite, aký je počet obyvateľov

na jednotlivých svetadieloch

(Európa, Ázia, Afrika, Austrália,

Severná Amerika, Južná

Amerika). Zoberte si 100

zápaliek, ktoré predstavujú

zdroje energie a rozdeľte ich

medzi jednotlivé svetadiely

(podľa toho ako si myslíte, koľko

energie potrebujú). Na záver

zistite, koľko energie skutočne

jednotlivé svetadiely spotrebo-

vávajú. Bol medzi Vašim

predpokladom a skutočnosťou

nejaký rozdiel? Ak áno, poro-

zmýšľajte, prečo je tomu tak.

Predstavte si, že v dôsledku

obrovskej búrky, boli pretrhané

elektrické drôty, ktoré privádzajú

elektrinu do tvojho domu

a školy. Ako by vyzeral tvoj

deň? Čo všetko by nefungovalo?

V predhistorickom období používal človek na uspokojovanie svojich potrieb

predovšetkým vlastné svaly. Energiu získaval preto najmä konzumovaním potravy.

Neskôr, keď sa naučil používať oheň, získaval energiu aj pálením dreva.

Energetické možnosti ľudstva sa zvýšili objavením uhlia a využívaním vodnej pary

na pohon strojov. Ďalším vývojom získala naša civilizácia prístup k využívaniu

energie aj z ďalších zdrojov, napríklad ropy, zemného plynu, či atómového jadra.

Ľudia sa naučili energiu uskladňovať a premiestňovať na dlhé vzdialenosti a to

vďaka objaveniu elektrickej energie. V súčasnosti je závislosť ľudskej civilizácie

na energii taká veľká, že bez druhotných zdrojov energie by už ľudstvo nevedelo

existovať.

Pokiaľ ľudia nevedeli uskladňovať energiu vo forme elektrickej energie, žili takto:

tradičné kachle na drevo žehličky na uhlie

najstaršia fungujúca parná slovenská lokomotíva petrolejová lampa

Podľa schopnosti zdrojov energie sa obnovovať ich rozdeľujeme na obnoviteľné

a neobnoviteľné.

Obnoviteľné zdroje energie Neobnoviteľné zdroje energie

biomasa

vodná energia

energia morských vĺn

geotermálna energia

slnečná energia

veterná energia

uhlie

jadrová energia

ropa

zemný plyn

olejové bridlice

dechtové piesky

V súčasnosti ľudstvo využíva skôr neobnoviteľné zdroje energie, čo znamená, že

keď sa raz minú, tak ich skrátka už nebudeme môcť využívať. Zásoby

neobnoviteľných zdrojov energie sa na Zemi postupne vyčerpávajú. Ak

v primeranom času nezabezpečíme našu energetickú potrebu inými zdrojmi

energie, nastane kolaps súčasnej podoby ľudskej civilizácie. Z tohto dôvodu vlády,

vedci, neziskové organizácie apelujú na tzv. udržateľný rozvoj. Udržateľný

rozvoj znamená, že využívame zdroje tak, aby sme neohrozovali uspokojovanie

potrieb budúcej generácie. Inými slovami, že neminieme všetky zdroje len

v súčasnosti pre seba, ale že ponecháme dostatok zdrojov aj pre naše deti.

5

Motto: „Zem nám toho toľko dáva, mali by

sme Zemi načúvať, počúvať tlkot

jej srdca a žiť v harmónii s touto

nádhernou planétou“

Yoko Ono

Viete, že...?

2 kg biomasy nahradia 1 liter

ropy. 1 kg biomasy vyprodu-

kuje teplo s výkonom 10-20 MJ.

Kravský hnoj obsahuje až 2/3

pôvodnej energie, ktorú krava

skonzumovala.

V krajinách v tropických geo-

grafických pásmach využívajú

ako biomasu aj bavlnu a olej

z paliem a arašidov.

Brazília má jeden z najväčších

programov obnoviteľných

zdrojov využívajúcich biomasu.

Program zahŕňa výrobu paliva

z cukrovej trstiny.

Počas druhej svetovej vojny

jazdili v Nemecku, Francúzsku,

Holandsku, ale aj v bývalom

Československu civilné a vojen-

ské automobily pre nedostatok

pohonných hmôt na drevo-

plynový pohon.

Biomasa sa považuje za

najvhodnejší zdroj obnoviteľnej

energie na Slovensku.

Na Slovensku (napr. v Banskej

Bystrici – Rakytovciach, Lučen-

ci, Dolnom Kubíne, Košiciach,

Kapušanoch, Brezove) sa

bioplyn využíva na výrobu

elektrickej energie.

Otázky: Prečo je vhodné pestovať

„energetické rastliny“ (repka

olejná, kukurica, slnečnica,

cukrová repa) pozdĺž diaľnic

alebo v bezpečnostných zónach

jadrových elektrární? Sú na

takomto mieste vypestované

rastliny vhodné pre potravi-

nársku výrobu?

Aký význam majú pohonné

látky vyrábané z biomasy pre

čisté životné prostredie? Nie je

lepšie používať repku olejnú,

slnečnicu a cukrovú repu len

pre výrobu potravín?

Obnoviteľné zdroje energie sú také zdroje, ktorých zásoby sa nedajú vyčerpať

(energia slnka, vetra, geotermálna energia) alebo sa v pravidelných cykloch

obnovujú (biomasa). Oproti neobnoviteľným zdrojom ide takmer o bezodpadové

zdroje energie. Pre obnoviteľné zdroje energie sa používa aj pojem alternatívne

zdroje energie alebo zelená energia.

Biomasa Akýkoľvek materiál organického pôvodu (živočíchy, rastliny) sa

nazýva biomasa ale aj zelené uhlie. V našich podmienkach

môžeme na výrobu energie z biomasy používať najmä drevo,

drevný odpad z lesov, drevospracujúceho priemyslu alebo

lesníctva, odpady z obilnín (slama, kukuričné listy)

a potravinárskeho priemyslu, či rastliny s vysokým

energetickým obsahom (napríklad repka olejná, slnečnica,

cukrová repa).

Biomasa je v podstate chemicky zakonzervovaná slnečná

energia, ktorú rastliny vďaka fotosyntéze premieňajú na

organickú hmotu. Z biomasy môžeme vyrobiť elektrickú

energiu, teplo aj kvapalné palivá pre motorové vozidlá.

Základné technológie

spracovania biomasy:

1. termochemická

(spaľovanie, splyňovanie)

2. biochemická

(fermentácia, anaeróbne

vyhnívanie – bioplyn)

kolobeh výroba tepla z biomasy spaľovaním

Výroba bioplynu je možná na skládkach tuhého či kvapalného odpadu,

v čistiarňach odpadových vôd alebo vytvorením záchytných nádrží

v kanalizačných potrubiach. V rámci výroby bioplynu sa rozličné odpady

nechávajú usadiť a vystaviť prirodzenej fermentácii (kvaseniu), na základe ktorej

vznikne metán – plynný zdroj energie.

6

Motto: „Vode bola daná čarovná moc, byť

miazgou života na Zemi.“

Leonardo da Vinci

Viete, že...? Kritici tvrdia, že niektoré

obnoviteľné zdroje energie

vytvárajú znečistenie, zaberajú

veľké množstvo krajiny alebo

svojou nestabilnosťou spôsobujú

problémy v elektrickej sieti.

Prvé informácie o využívaní

vodnej energie na mechanický

pohon mlynov pochádzajú už

z roku 600 pred našim

letopočtom?

Prečerpávajúca elektráreň Čierny

Váh má výkon 735 MW a vodné

dielo Gabčíkovo 720 MW.

Každá z týchto elektrární tak

ušetrí milión ton uhlia, ktoré by

bolo potrebné na dosiahnutie

rovnakého výkonu v tepelnej

elektrárni.

Najväčšia vodná elektráreň na

svete je na rieke Jang-c’-ťiang

v Číne, volá sa Tri rokliny.

Otázky: Kde sa nachádza vodná

elektráreň, ktorá je najbližšie

k tvojmu bydlisku?

Viete vymenovať elektrárne Váž-

skej kaskády?

Aký je podiel vodnej energie na

celkovej výrobe energie na

Slovensku?

Možnosti použitia

obnoviteľných zdrojov energie:

pohonné hmoty / elektrina / teplo

biomasa

vodné toky

more

geotermál

slnko

vietor

Vodná energia Vodná energia má tiež svoj pôvod v energii dopadajúcej na Zem zo Slnka. Slnečná

energia spôsobuje vyparovanie vody z oceánov, morí, jazier a vodných tokov.

Vodné pary sa presúvajú nad zemským povrchom a ich ochladzovanie vedie ku

kondenzácii a zrážkam. Vďaka kolobehu vody, tak môžu potoky vyvierať

a napájať vodné toky.

Z vodnej energie sa vo vodných elektrárňach vyrába elektrická energia. Bežná

vodná elektráreň sa skladá z priehradnej hrádze, ktorá zadržuje vodu a strojovne

s turbínami a generátormi na výrobu elektrickej energie. Takúto stavbu nazývame

aj vodné dielo. Vodná energia je prakticky jediným obnoviteľným zdrojom

energie, ktorý sa v širšej miere využíva aj u nás. Slovensko je bohaté na vodné

zdroje, ktoré nám umožňujú výstavbu vodných elektrární. Zo začiatku (do 50-tych

rokov 20.storočia) sa budovali skôr malé lokálne vodné elektrárne, ktoré postupne

nahradili veľké vodné elektrárne. Na Váhu bola vybudovaná sústava 22 vodných

elektrární, ktorá sa označuje aj názvom Vážska kaskáda. V 70-tych rokov

20.storočia bolo dostavané vodné dielo Liptovská Mara, vo 80-tych prečerpávacia

elektráreň na Čiernom Váhu. V roku 1995 bola do plnej prevádzky uvedená

elektráreň v Gabčíkove a v roku 1998 vodná elektráreň v Žiline.

Vodné elektrárne môžeme rozdeliť nasledovne:

hrádzové vodné elektrárne (akumulačné) - vodná energia pochádza

z energie vody padajúcej vďaka pôsobeniu zemskej príťažlivosti (napríklad

Vážska kaskáda, vodné dielo Žilina, Orava, Kráľová),

prečerpávacie vodné elektrárne – fungujú na princípe dvoch nádrží v

rôznych nadmorských výškach, medzi ktorými voda na základe

požiadaviek dispečera prúdi nadol alebo nahor (napríklad elektráreň na

Čiernom Váhu, Liptovskej Mare alebo v Dobšinej),

bezpriehradové vodné elektrárne (prietokové) - využívajú kinetickú

energiu vodného toku bez potreby hrádze (napríklad elektráreň

v Maduniciach, či vodné dielo Gabčíkovo).

Výhody vodnej energie:

prevádzka vodnej elektrárne len minimálne zaťažuje životné prostredie

(nepotrebuje na svoju prevádzku uhlie, ropu alebo zemný plyn) a na jej

obsluhu nie je potrebný veľký počet ľudí,

výroba energie z vody trvá rádovo len pár sekúnd,

priehradné nádrže možno využiť aj na rekreáciu, rybolov a poskytujú aj

zdroje pitnej či priemyselnej vody,

vodné elektrárne majú dlhú životnosť.

7

Motto: „V jednej kvapke vody môžeš

spoznať celý svet.“

indické príslovie

Viete, že...? Slovo „geotermálna“ pochádza

z gréčtiny. „Geos“ znamená

„zem“ a „thermal“ znamená

„teplo“.

Prvý geotermálny generátor

elektrickej energie vyskúšal 4.

júla 1904 Prince Piero Ginori

Conti v osade Larderello

v Taliansku.

Island v roku 2000 produkoval

priemerne 170 MW energie z

geotermálnych zdrojov a

vyhrial tým 86% všetkých

domov.

V Austrálii sa snažia vyrobiť

vlastnú geotermálnu energiu.

Do zeme vyvŕtali 3 km hlboké

diery – do tvaru U, do ktorých

na jednom konci napumpujú

vodu. Tá sa vďaka vhodnému

nepriepustnému žulovému

podlažiu ohrieva (energiou

z jadra Zeme) a druhou dierou

je vytlačená na povrch zeme

horúca voda.

Odhaduje sa, že geotermálnu

energiu by mohlo v budúcnosti

využívať až 70 krajín sveta.

Otázky: Napriek tomu, že Slovensko je

bohaté na vodné zdroje,

v posledných rokoch bol

pozorovaný pokles priemerných

ročných prietokov našich riek

a aj pokles výdatnosti

niektorých prameňov. Viete

pomenovať dôvod tohto stavu?

Na aké iné účely sa geotermálne

pramene ešte využívajú?

Ktoré mesto na Slovensku

využíva geotermálnu energiu aj

inak ako na liečebné a kúpeľné

účely?

Úlohy: Zistite, kde sa u nás nachádzajú

geotermálne pramene.

Nevýhody vodnej energie:

finančne a časovo náročná výstavba s nutnosťou zatopenia veľkého

územia. Pri výstavbe vodnej elektrárne ide teda o značný zásah do prírody,

priehrady bránia vodnej doprave a prirodzenej migrácii rýb a menia

druhovú skladbu vtáctva,

voda sa prietokom cez elektráreň a vo vodných priehradách neprirodzene

ohrieva,

priehrada síce dokáže zabrániť menším povodniam, avšak veľkým

povodniam dokáže zabrániť len čiastočne. Zároveň hrozí riziko pretrhnutia

priehradnej steny a vzniku následných škôd, pričom môžu byť ohrozené aj

ľudské životy,

vodné elektrárne sú závislé od stabilného prítoku vody.

Energia morských vĺn Využívanie energie morských vĺn môže rozdeliť do troch hlavných kategórií:

využívanie energie vlnenia – na základe pôsobenia

vetra vznikajú vlny, na ktorých plávajú člny. Vlny

spôsobujú klesanie a stúpanie člnov a tým aj

prelievanie vody v nich. Takéto člny v podstate fungujú

na rovnakom princípe ako prečerpávacie vodné

elektrárne. Nevýhodou je, že množstvo produkcie

energie je závislé na intenzite vĺn.

využívanie energie z pravidelného pohybu (prílivu

a odlivu) – pohyb vody vyvoláva gravitácia mesiaca.

Pri zvýšení morskej hladiny sa naplnia nádrže a pri

odlive sa nádrže vyprázdnia vypustením nahromadenej

vody cez turbíny. Ide o rovnaký princíp výroby

elektrickej energie ako pri hrádzových vodných

elektrárňach.

využívanie energie morských prúdov – v morských úžinách sa využíva

energia z prúdenia vody. Na rovnakom princípe fungujú aj bezpriehradové

vodné elektrárne.

Geotermálna energia Tento druh energie má pôvod v horúcom jadre

Zeme, z ktorého teplo uniká cez vulkanické

pukliny v horninách. Teplota jadra sa odhaduje na

7000 stupňov Celzia a vzhľadom na obrovské,

takmer nevyčerpateľné zásoby energie v útrobách

Zeme, býva tento druh energie zaraďovaný medzi

obnoviteľné zdroje.

Geotermálna energia sa najčastejšie odoberá vo

forme pary alebo horúcej vody a využíva sa najmä

na vykurovanie bytov, skleníkov, či ohrievanie

vody. Z geotermálnej energie sa dá vyrobiť aj

elektrická energia a to vďaka paroplynovému

poháňaniu generátorov.

Geotermálne zdroje na výrobu elektriny sa nachádzajú na geologicky nestabilných

oblastiach sveta, ako napríklad na Islande, Novom Zélande, Indonézii, Japonsku,

USA (Yellowstonský park), Filipínach a v Taliansku.

Herliansky gejzír na Slovensku

8

Motto: „Obráť svoju tvár k slnku, vtedy

tiene padnú za teba.“

africké príslovie

Viete, že...? Slnečné kolektory môžu byť

použité aj ako protihluková

bariéra na diaľniciach a

preťažených cestách.

Množstvo dopadajúcej slnečnej

energie na Slovensko je približne

200 násobne väčšie ako je naša

súčasná spotreba energie. Ide

teda o zaujímavú oblasť získania

energie aj na Slovensku.

Jednou z prvých prírodných síl,

ktorú sa ľudia naučili využívať,

bol vietor. Už od r.3500 pred

našim letopočtom pomocou vetra

poháňali ľudia člny plachtami

z plátna.

Veterná turbína vyrobí ročne

400000kWh elektrickej energie

a nahradí 120-200 ton uhlia.

Kritici tvrdia, že vrtule veterných

elektrární ohrozujú vtákov a

vytvárajú vibrácie. Moderné

veterné turbíny sú však už tiché

a pomaly sa otáčajúce, čo znižuje

riziko pre vtákov.

Otázky: Kde sa vo vašom okolí

nachádzajú slnečné kolektory?

Kde na Slovensku sa nachádzajú

najvhodnejšie lokality pre

umiestnenie solárnych kolekto-

rov?

Aká je priemerná životnosť

veterných turbín?

Úlohy: Počas slnečného počasia si

zostrojte slnečný gril a sledujte

ako sa mení teplota vody.

Postup:

Na vnútorné steny kartónovej

škatule nalepte alobal. Pokúste sa

ho neskrčiť. Potom do krabice

uložte priehľadnú nádobu

s vodou. Na záver nalepte alobal

na vrchnák škatule, čím vytvoríte

zrkadlo. Zrkadlo nasmerujte tak,

aby slnečné lúče svietili do

vnútra škatule. Vrch škatule

prekryte priesvitnou fóliou (aby

neunikal teplý vzduch).

Slnečná energia

Najdôležitejším a najvýznamnejším prírodným zdrojom je slnečná energia.

Predpokladá sa, že naše Slnko zanikne o 5 miliárd rokov, takže slnečná energia je

vzhľadom na ľudský život nevyčerpateľná.

Využívanie slnečnej energie je dnes možné viacerými spôsobmi:

solárnymi fototermálnymi článkami, ktoré zachytávajú slnečné lúče

a zohrievajú vodu na umývanie alebo sprchovanie

solárnymi elektrárňami na princípe ohrevu vzduchu uzavretého v priestore

elektrárne. Horúci vzduch prúdi hore smerom k turbínam a poháňa ich.

solárnymi elektrárňami na princípe

fotovoltaických článkov, ktoré obsahujú

polokovy – polovodiče (napríklad kremík

alebo selén) a premieňajú slnečné svetlo na

elektrický prúd. Dopad slnečných lúčov na

článok iniciuje pohyb elektrónov

polovodiča, čím vznikne tok elektrického

prúdu. Čím viac slnečných lúčov dopadne na

fotovoltaický článok, tým silnejší je elektrický prúd, ktorý v polovodiči prúdi.

V posledných rokoch sa solárna energia začína využívať vo väčšej miere aj na

Slovensku, hlavne využívaním fotovoltaických systémov. Nachádzame ich na

strechách budov (slúžia najmä na ohrev vody) a v Bratislave ich nájdete aj na

verejných telefónnych automatoch.

Veterná energia Veterná energia spomedzi obnoviteľných

zdrojov energie patrí medzi tie, ktoré majú

najdlhšiu tradíciu. Vietor ako zdroj energie

bol využívaný už v starej Číne, neskôr aj v

Perzii a Egypte. V tých dobách slúžil

prevažne na pumpovanie vody do

zavlažovacích systémov alebo na poháňanie

plachetníc. V stredoveku sa rozšírilo

využívanie veterných mlynov - tak ako ich

dnes poznáme predovšetkým z Holandska, ešte predtým sa však objavili v

Taliansku, Francúzku, Španielsku a neskôr aj v Anglicku.

Energia vetra využíva silu vzdušného

prúdenia, ktoré vzniká vďaka rozdielnosti

teplôt na zemskom povrchu a v atmosfére.

Najlepšie podmienky pre rozvoj využitia

veternej energie majú prímorské štáty

a oblasti s vysokými nadmorskými výškami.

V týchto oblastiach sú vetry silné a stálejšie.

Vo vnútrozemí je intenzita vetra veľmi

premenlivá a tak nie je možné zabezpečiť

nepretržitú dodávku elektrickej energie. Preto

je potrebné ju kombinovať s inými zdrojmi

energie alebo akumulačnými systémami.

Na Slovensku máme veterné elektrárne napríklad v Cerovej a pri Myjave. Stavba

ďalších veterných elektrární na Slovensku je predmetom neustálych diskusií,

hlavnou prekážkou je nestabilita tejto energie (prerušovaná dodávka, ktorá závisí

od veternosti) a nízka priemerná veternosť na Slovensku. Vo všeobecnosti platí, že

priemerná rýchlosť vetra počas celého roka by mala byť minimálne 5,5 m/s. Pri

takejto veternosti by bola výstavba veternej elektrárne efektívna. Na Slovensku sa

oblasti s takouto veternosťou nachádzajú len v Nízkych a Vysokých Tatrách.

9

Ešte v 19. storočí bolo uhlie

najvýznamnejším palivom.

Hornonitrianska hnedouhoľná panva je

najbohatším a najrozsiahlejším náleziskom

uhlia na Slovensku

Motto: "Až keď vyrúbeme posledný strom

zistíme, že peniaze sa nedajú

dýchať.

Až keď vylovíme poslednú rybu

zistíme, že peniaze sa nedajú jesť.

Až keď zašpiníme poslednú rieku

zistíme, že peniaze sa nedajú piť."

Viete, že...? Pri spaľovaní uhlia vzniká oxid

uhličitý spolu s premenlivých

množstvom oxidu siričitého v

závislosti od kvality

spracovávaného uhlia. Oxid

siričitý v ovzduší reaguje

s vodnou parou a vzniká

kyselina siričitá. Takýmto

spôsobom vznikajú nebezpečné

kyslé dažde.

Vo svete existuje mnoho

požiarov uhlia, ktoré nie je

možné zahasiť, pretože horí pod

zemským povrchom.

Najznámejším príkladom je

austrálska Horiaca hora,

o ktorej si ľudia mysleli, že je

činnou sopkou. Až neskôr sa

zistilo, že ide o uhoľný požiar,

ktorý horí už viac ako 5000

rokov.

Otázky: Aké banské mestá poznáte na

Slovensku? Čo viete o ich

histórii?

Ťažbou akých nerastných

surovín sa v minulosti

Slovensko preslávilo?

Aké množstvo ropy sa ročne na

Slovensku vyťaží?

Úlohy: Vyznačte na mape Slovenska

miesta, kde sa v minulosti

ťažilo uhlie.

Vytvorte plagát, ktorý hovorí

o vzniku uhlia (prehistorické

rastliny padajú do močiarov

a na nich sa usádza bahno

a piesok. Najprv vzniká hnedé

uhlia a v nižších vrstvách čierne

uhlie. Celý tento proces

zohrieva energia z jadra Zeme).

Za neobnoviteľný zdroj energie sa považuje taký zdroj energie, ktorého obnova

alebo doplnenie trvá viac ako 100 rokov. Typickými príkladmi neobnoviteľných

zdrojov sú fosílne palivá (uhlie, ropa, zemný plyn) a jadrová energia. Vďaka

intenzívnemu využívaniu fosílnych palív sa v 17. až 19. storočí mohla uskutočniť

priemyselná revolúcia. Sprievodným javom spaľovania fosílnych palív je však

značné znečisťovanie ovzdušia, čo dnes predstavuje vážny environmentálny

problém.

Uhlie

Uhlie je prírodná pevná horľavina, ktorá sa vytvorila z odumretých rastlinných tiel

pôsobením tlaku a teploty. Uhlie vzniklo približne pred 230 mil. rokmi. Vytváralo

sa v druhohorách až štvrtohorách. Uhlie sa získava z povrchových lomov alebo

hlbinných baní. Ľudia používajú uhlie už tisícročia na varenie a vykurovanie.

Na Slovensku sa nevyskytuje čierne uhlie, máme však náleziská hnedého uhlia.

Tie najväčšie sa nachádzajú v okolí Novák, Prievidze, Handlovej a Veľkého

Krtíša. Najväčšie zásoby uhlia má USA, Rusko a Čína.

10

Motto: „V súčasnosti sme závislí od ropy do

takej miery a náš život je s ňou tak

zviazaný, že si ani nedávame

námahu, aby sme o jej všade

prenikajúcom význame vôbec

uvažovali.“

Daniel Howard Yergin

Viete, že...? 95% potravín v obchodných

reťazcoch sú vypestované za

pomoci ropy. Pri ich pestovaní

boli totiž použité herbicídy,

pesticídy a hnojivá vyrobené

z ropy.

90 až 95% dopravy sprostredko-

vávajú pohonné látky vyrobené

z ropy.

V posledných rokoch sa relatívne

svetové zásoby ropy a zemného

plynu ustálili na asi 40–50rokov

ťažby. Ťažba ropy kvôli

nedostupnosti terénu však bude

stále drahšia.

Ropa a zemný plyn obsahujú

zlúčeniny síry, ktoré pri

spaľovaní ropy unikajú do

ovzdušia a spôsobujú

environmentálne problémy.

Slovenský názov „ropa“

pochádza z poľštiny a v preklade

znamená hnis.

Otázky: Prečo sa ropa nazýva aj čiernym

zlatom?

Ako sa nazýva priemysel, ktorý

spracováva ropu?

Úlohy: Zistite koľko litrov benzínu/nafty

spotrebujú Tvoji rodičia za

mesiac. Ako efektívne Tvoji

rodičia auto využívajú (sú v aute

vždy viac ako 2 osoby)?

ťažba ropy na mori

plynovod

Ropa

Ropa vznikla pred miliónmi rokov zo zvyškov morských rastlín a živočíchov. Po

uhynutí odumreté telá veľkého množstva prehistorických rastlín a živočíchov

klesali na dno. Postupne ich prikrývalo bahno a piesok a v priebehu miliónov

rokov sa zmenili na vrstvy hornín. Tlak horných vrstiev a činnosť baktérií postupne

zmenili organické zvyšky na hustú ropu.

V súčasnom svete si život bez produktov, ktoré sa z ropy vyrábajú nevieme

predstaviť. Z ropy sa vyrábajú pohonné hmoty pre osobné i nákladné autá, vlaky,

lode a lietadlá. Ropa je dôležitá surovina aj na výrobu plastov. Takisto sa z nej

vyrábajú mazacie oleje, lieky,

hnojivá, pesticídy, textilné vlákna,

pneumatiky, farby a laky.

Ropa sa vyskytuje na mnohých

miestach sveta, od Stredného

východu až po Arktídu. Na

Slovensku sú náleziská ropy veľmi

malé a pre našu spotrebu sú

nedostačujúce, preto ropu musíme

dovážať zo zahraničia. Slovenské

náleziská ropy sú v okolí miest

Gbely, Brodské a Štefanov.

Zemný plyn Zemný plyn je prírodný horľavý plyn, využívaný ako plynné palivo. Je to zmes

uhľovodíkov, z ktorých 50 až 98 % objemu tvorí metán. Okrem metánu obsahuje

aj propán, bután a ďalšie látky. Je ľahší ako vzduch, nie je jedovatý, ale je

nedýchateľný, dusivý a vysoko horľavý. Zemný plyn nemá nijaký zápach a je

bezfarebný, preto sa musí upravovať, aby bol ľudskými zmyslami

identifikovateľný.

Zemný plyn sa nachádza v podzemných

náleziskách buď samostatne, alebo

spoločne s ropou a vodou. Veľké ložiská

zemného plynu nie sú na svete rozložené

rovnomerne. Medzi najväčších

producentov zemného plynu patria USA,

Rusko a Kanada. Z týchto krajín sa zemný

plyn prepravuje najmä plynovodom

(potrubím) do ostatných krajín sveta.

Menej tradičné neobnoviteľné zdroje energie

Olejové bridlice – sú to horniny, ktoré obsahujú

uhľovodíky a pri zahriati na teplotu 450 °C a

po následnom skvapalnení je možné z nich

získať látku podobnú rope. Veľké zásoby sú

v USA, Kanade a v Rusku.

Dechtové piesky – obsahujú látku

podobnú asfaltu, ktorá sa upravuje

zvláštnymi technologickými procesmi, je

možné ju využiť podobne ako ropu.

Ložiská sú v Kanade a Venezuele.

11

Motto: „Objav jadrovej energie nepriniesol

nové problémy. Len učinil

naliehavejšou nutnosť vyriešiť

existujúce problémy.“

Albert Einstein

Viete, že...? Prvá jadrová elektráreň bola

postavená v roku 1954 Rusku v

meste Obninsk. Elektráreň bola

však po niekoľkých rokoch

odstavená a slúžila iba na

výskumné účely.

Od konca 80. rokov je nárast

počtu jadrových elektrární

oveľa menší a prevažne tvorený

výstavbou jadrových elektrární

v Číne.

Vo vyhorenom jadrovom palive

zostáva vysoké percento uránu

(80-90%) a novovzniknutého

plutónia. To po prepracovaní

možno opäť použiť na výrobu

nového jadrového paliva.

Overené zásoby uránu sa pri

súčasnom ročnom tempe

spotreby vyčerpajú počas

najbližších 30 rokov. Jadrové

elektrárne dnes produkujú len

6% elektriny na svete – pokiaľ

by sa ich počet zväčšil, zásoby

uránu by boli vyčerpané ešte

skôr. Zároveň novopostavené

elektrárne by po vyčerpaní

zásob uránu neboli ani dosť

staré na odstavenie.

1 uránová tabletka o hmotnosti

5g a veľkosti ceruzky o dĺžke 1

cm (presne UO2 - Oxid

uraničitý) vyprodukuje toľko

tepelnej energie ako: 640 kg

dreva, 400 kg čierneho uhlia,

360 m3 zemného plynu, či 350

kg minerálneho oleja.

Otázky: Ktorá susedná krajina nemá ani

jednu jadrovú elektráreň?

Aký je podiel jadrovej energie

na celkovej výrobe energie na

Slovensku?

Akú životnosť má jadrová

elektráreň?

Úlohy: Zistite koľko krajín na svete má

jadrovú elektráreň.

medzinárodné označenie

rádioaktívneho materiálu

Energia

Jaslovské Bohunice

Jadrová energia Jadrová energia je ukrytá

medzi časticami atómu

niektorých chemických prvkov,

najmä uránu, plutónia, či

deutéria. Prvé praktické

použiteľné jadrové reakcie sa

podarilo zvládnuť v polovici

20.storočia. Energia sa získava

kontrolovanou reťazovou

reakciou – štiepením jadra v jadrovom reaktore. Jadrový reaktor je napojený na

parnú turbínu, ktorá vyrába elektrickú energiu. Para z parnej turbíny sa následne

ochladzuje v chladiacich vežiach. Z chladiacich veží do ovzdušia stúpa teplý

vzduch a vodná para z chladiacej vody.

Viaceré, technologicky vyspelé krajiny vo svete postupne vybudovali niekoľko

stoviek jadrových elektrární. Na Slovensku sú v prevádzke dve jadrové elektrárne

v Jaslovských Bohuniciach a v Mochovciach.

Najväčším problémom jadrovej energie je

odstraňovanie rádioaktívneho – smrteľne

nebezpečného odpadu, ktorý ohrozuje všetky

živé organizmy aj niekoľko tisíc rokov.

Problémom sú aj možné havárie jadrových

elektrární. Napriek tomu, že ich výskyt je

veľmi zriedkavý, ich následky sú závažné

nielen pre pracovníkov elektrárne, blízkych

obyvateľov a pre okolitú prírodu, ale môžu

mať závažné následky na obrovských plochách

kontinentov. Takým príkladom je napríklad

výbuch jadrovej elektrárne na Ukrajine

v Černobyle v roku 1986. Zo súčasnosti možno

uviesť jadrovú elektráreň v Japonsku, ktorú

zasiahla vlna tsunami v marci 2011.

Okrem výroby elektrickej energie sa jadrové palivo využíva aj v zdravotníctve,

avšak aj na vojenské účely (ako zbraň hromadného ničenia).

12

Organizácia spojených národov (OSN) stanovila rok 2012 za Medzinárodný rok trvalo

udržateľnej energie pre všetkých.

Medzinárodný rok trvalo udržateľnej energie pre všetkých je príležitosťou upriamiť pozornosť na dôležitosť

zlepšovania trvalého prístupu k energii, na energetickú účinnosť a obnoviteľné zdroje energií na lokálnej,

regionálnej a medzinárodnej úrovni.

Energetické služby majú rozsiahly dosah na produktivitu, zdravie, vzdelávanie, klimatické zmeny,

potravinovú bezpečnosť a bezpečnosť v zásobovaní vodou, ako aj v komunikačných službách. Práve preto

absencia prístupu k čistej, prístupnej a spoľahlivej energii brzdí ekonomický, sociálny aj ľudský rozvoj a

predstavuje veľkú prekážku v realizácii Miléniových rozvojových cieľov.

Ešte 1,4 miliardy ľudí stále nemá prístup k modernej energii a tri miliardy ďalších osôb závisia od "tradičnej

biomasy" a uhlia ako hlavného zdroja paliva. Aj keď v niektorých rozvojových krajinách existujú moderné

energetické služby, sú natoľko drahé, že si ich milióny ľudí nemôžu dovoliť.

Následky absentujúceho či sťaženého prístupu k energiám majú dosah na zdravie osôb aj na ekonomiku v

podobe nedostatočnej produktivity v lukratívnych aktivitách. Ak napríklad nemocnice alebo školy nemajú

riadny prístup k energiám, nemôžu naplno fungovať. Aj prístup k pitnej vode závisí od efektívnej činnosti

prečerpávajúcich staníc. Nedostatočný prístup k energiám má zničujúce dôsledky na najzraniteľnejšie vrstvy

spoločnosti, konštatovala OSN.

Naopak, správne fungujúci energetický systém umožňuje zvyšovať produktivitu, zlepšovať konkurenčnú

schopnosť, podporovať ekonomiku a hospodársky rast.

OSN poukázala aj na negatívne následky využívanie energie, ktorá nie je trvalo udržateľná. Emisie z

pevných palív sú príčinou klimatických zmien, spôsobujú znečisťovanie ovzdušia v mestách, skyslenie pôdy

i vody. Preto znižovanie uhlíkových emisií ostáva prioritou v problematike spotreby energie.

OSN si do roku 2030 stanovila 3 hlavné ciele a to:

1. univerzálny prístup k moderným energetickým službám

2. zníženie svetovej energetickej intenzity o 40 %

3. zvýšenie využívania trvalo udržateľnej energie o 30%

Ing. Jozef Kahan a kolektív: Tajomná energia, Strom života, Bratislava 2012. Vydanie prvé. Všetky práva vyhradené.

Táto publikácia bola vytvorená s podporou Nadačného Fondu Živá energia pri Nadácii Ekopolis, ktorého partnerom je

ZSE Energia, a.s.

Použitá literatúra: R. Hudecová, O. Makýš: Ekológia pre terciu a kvartu gymnázia s osemročným štúdiom a 7.-8.

ročník základnej školy, Strom života, Bratislava 2001, ISBN 80-968427-1-4 / A.Juhászová, J.Hipš, P.Ježeková:

Energia – Učím (sa) o Zemi s radosťou, CEEV Živica, Bratislava 2004, ISBN 80-968989-2-2