Giáo Dục Sử Dụng Năng Lượng Tiết Kiệm Và Hiệu Quả Qua Một Số Môn Học Và Hoạt Động Giáo Dục Ngoài Giờ Lên Lớp Ở Trường Phổ Thông

GIÁO DỤC
SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG
TIẾT KIỆM VÀ HIỆU QUẢ
QUA MỘT SỐ MÔN HỌC
VÀ
HOẠT ĐỘNG GIÁO DỤC
NGOÀI GIỜ LÊN LỚP
Ở TRƯỜNG PHỔ THÔNG
1


I. NĂNG LƯỢNG VÀ VAI TRÒ CỦA NĂNG LƯỢNG
ĐỐI VỚI CON NGƯỜI

1.1. Năng lượng
“Độ đo định lượng chung cho mọi dạng vận động
khác nhau của vật chất“/ Từ điển BKVN
“Đại lượng vật lí đặc trưng cho khả năng sinh công
của một vật“/ Từ điển tiếng Việt và Từ điển vật lý PT

“Dạng vật chất có khả năng sinh công, bao gồm nguồn
năng lượng sơ cấp: than, dầu, khí đốt và nguồn năng
lượng thứ cấp là nhiệt năng, điện năng được sinh ra
thông qua quá trình chuyển hoá năng lượng sơ cấp“/ Nghị
định số 102/2003/NĐ-CP

2


1.2. Các dạng năng lượng
1.2.1. Phân loại theo vật lý - kỹ thuật

- Cơ năng.
- Nội năng.
- Điện năng.
- Quang năng.
- Hoá năng.
- Năng lượng hạt nhân (năng lượng nguyên tử).
3


1.2.2. Phân loại theo nguồn gốc năng lượng
- Năng lượng vật chất chuyển hoá toàn phần :
Gồm năng lượng từ nhiên liệu hóa thạch (hay nhiên liệu thiên nhiên) như:
than bùn, than nâu, than đá, dầu mỏ, khí thiên nhiên và năng lượng từ nhiên
liệu nguyên tử.
-Năng lượng tái sinh (hay năng lượng tái tạo)
là nguồn năng lượng có thể được hồi phục theo chu trình biến đổi của thiên
nhiên, mà theo quan niệm của con người là vô hạn.
( năng lượng mặt trời, năng lượng của gió, thế năng của nước, năng lượng
sóng biển, năng lượng thuỷ triều, năng lượng địa nhiệt).
-Năng lượng không tái sinh là nguồn năng lượng không hồi phục khi khai
thác và sử dụng ( than nâu, than đá, than bùn, dầu lửa, khí tự nhiên,..)
-Năng lượng sinh khối (biomass): sinh ra do đốt trực tiếp hoặc chuyển đổi
nhiệt hóa học, chuyển đổi nhiệt sinh hóa các vật liệu có nguồn gốc hữu cơ
(trừ than, dầu mỏ…). (Nguồn năng lượng sinh khối dạng rắn gồm có gỗ, củi,
các phụ phẩm nông nghiệp như trấu, rơm rạ, cây ngô, bã mía, các loại vỏ,
thân cây thảo mộc; năng lượng sinh khối dạng lỏng như nhiên liệu sinh học
(biofuel), dạng khí như biogas.)
- Năng lượng cơ bắp:
( Sức cơ bắp của người, trâu, bò, ngựa, voi…)

4


1.2.3. Phân loại theo dòng biến đổi năng lượng
Theo quá trình từ khai thác, biến đổi, truyền tải và SD năng lượng người
ta chia ra các dạng năng lượng như sau:

-Năng lượng sơ cấp
Các nguồn năng lượng có sẵn trong thiên nhiên như than, dầu, khí tự
nhiên,
năng lượng nguyên tử, thuỷ năng, củi gỗ
-Năng lượng thứ cấp
Nguồn năng lượng đã được biến đổi từ những dạng năng lượng khác (điện
năng, hơi nước của các lò hơi, sản phẩm cracking dầu mỏ).
-Năng lượng cuối cùng
Năng lượng sau khâu truyền tải, vận chuyển được cấp tới nơi tiêu thụ,
người sử dụng.
-Năng lượng hữu ích
Năng lượng cuối cùng được sử dụng sau khi bỏ qua các tổn thất của
thiết bị sử dụng năng lượng.

5


1.3. Sự bảo toàn và chuyển hoá năng
lượng
Năng lượng có thể chuyển hoá từ dạng này sang dạng khác, song
trong một hệ kín năng lượng của hệ có giá trị không đổi.
Trong tự nhiên cũng như trong kĩ thuật có rất nhiều hiện tượng ở đó
diễn ra các quá trình chuyển hoá năng lượng như:

+ Chuyển hoá cơ năng thành nhiệt năng
+ Sự chuyển hoá cơ năng thành điện năng
+ Sự chuyển hoá quang năng thành điện năng
+ Sự chuyển hoá điện năng thành các dạng năng lượng khác
(như: điện năng thành cơ năng; nhiệt năng; hoá năng...)
Nếu hệ là kín thì năng lượng tổng cộng của hệ là hằng số; năng lượng có thể chuyển
từ dạng này sang dạng khác hoặc phân bố lại giữa các phần của hệ.

6


1.4. Vai trò của năng lượng đối với con người
1.4.1. Tình hình sử dụng NL trong sản xuất và đời sống
NL có vai trò sống còn đối với cuộc sống con người, nó quyết định
sự tồn tại, phát triển và chất lượng cuộc sống của con người.
+ Con người sử dụng NL cho các hoạt động sản xuất, đi lại, xây
dựng và đời sống hàng ngày.
+ Khủng hoảng NL thường có tác động rất lớn tới kinh tế và xã
hội của các nước trên thế giới.
+ Vấn đề NL thành quốc sách, đặt thành vấn đề " an ninh năng
lượng" đối với sự phát triển của quốc gia.

7


Vai trò của năng lượng đối với con người
Theo số liệu của cơ quan năng lượng quốc tế (IEA), tiêu thụ năng lượng trên
thế giới cho các lĩnh vực sản xuất và tiện nghi nhà ở như sau:
Công nghiệp, giao thông vận tải cũng như lĩnh vực tiện nghi nhà chiếm
phần lớn tiêu thụ năng lượng (mỗi lĩnh vực khoảng 25%); thương mại và

dịch vụ công cộng khoảng 10%; nông lâm và ngư nghiệp khoảng 3%; sử
dụng khác khoảng 12% .
Trong lĩnh vực giao thông vận tải: tiêu thụ khoảng 60% năng lượng dầu đã
được chế biến.
Trong ngành sản xuất điện năng, sử dụng các nguồn năng lượng để sản
xuất điện năng như sau: nhiên liệu hoá thạch chiếm 64%, năng lượng hạt
nhân: 17%, thuỷ điện: 18%, năng lượng tái tạo: 1% điện năng toàn cầu.

8


Vai trò của năng lượng đối với con người Ở VIỆT NAM
Năng lượng dùng cho tiện nghi nhà ở có các mục đích:
nấu thức ăn; đun nước nóng sinh hoạt và điều hoà không
khí; chạy các thiết bị cơ điện nội thất, chiếu sáng, thiết bị điện
tử,…
Trong lĩnh vực tiện nghi nhà: năng lượng tái tạo hơn 40%,
sử dụng khí đốt và điện gần bằng nhau (khoảng hơn 20%),
năng lượng than và hơi nước nóng chiếm khoảng 7 %, sản
phẩm dầu khoảng 10 %,...

9


1.4 Vai trò của năng lượng đối với con người
- Nhu cầu năng lượng ngày càng cao do nhu cầu tăng trưởng kinh tế,
phát triển các ngành sản xuất công nghiệp, GTVT và nâng cao chất
lượng cuộc sống.
- Nguồn năng lượng được sử dụng chủ yếu vẫn là các nguồn năng
lượng hoá thạch (than đá, dầu, khí tự nhiên...)

-Điện năng là dạng năng lượng có nhiều ưu điểm vì nó dễ dàng được
chuyển hoá từ các dạng năng lượng khác khi sản xuất điện năng,
đồng thời khi sử dụng, nó cũng dễ dàng chuyển hoá thành các dạng
năng lượng khác.
=> Sản xuất và sử dụng điện năng có ý nghĩa rất quan trọng trong
chiến lược năng lượng của mỗi quốc gia.

10


1.4.2. Sự cạn kiệt các nguồn năng lượng hoá
thạch
Ước tính chung trên thế giới nguồn dầu mỏ thương
mại còn dùng được khoảng 60 năm, khí tự nhiên còn
dùng được khoảng 80 năm, than còn dùng được khoảng
150 - 200 năm .

11


1.4.2 Sự cạn kiệt các nguồn năng lượng hoá
thạch

ở Việt Nam
- Than chỉ còn 3,80 tỷ tấn, dầu còn 2,3 tỷ tấn.
- Đến năm 2020, sẽ phải nhập ~ 12%-20% NL;
- Đến năm 2050 lên đến 50%-60%

12

1.4.3. Ảnh hưởng của việc khai thác và sử dụng
năng lượng đến môi trường sinh thái
Tác động đến môi trường sinh thái do:
Khai thác, vận chuyển than, dầu khí...phải chặt rừng , bóc
các lớp đất đá khai thác lộ thiên
Sử dụng các nguồn năng lượng hoá thạch làm gia tăng
hiệu ứng nhà kính
Sản xuất điện năng (nhiệt điện,thủy điện,điện hạt nhân,..)

13


Sự cần thiết phải SD năng lượng TK & HQ
Các nguồn tài nguyên năng lượng, đặc biệt là các nguồn
nhiên liệu hoá thạch đang cạn kiệt
Những vấn đề môi trường gây ra do các hoạt động của
con người, trong đó việc khai thác, sử dụng các nguồn năng
lượng, đặc biệt là năng lượng hoá thạch
Sử dụng năng lượng, tiết kiệm và hiệu quả đóng góp vào
việc thực hiện các nguyên tắc phát triển bền vững

14


II. Xu hướng sử dụng năng lượng TK &HQ
2.1. Khái niệm tiết kiệm, hiệu quả
“Sử dụng NLTK&HQ là sử dụng NL một cách hợp lý, nhằm giảm mức
tiêu thụ NL, giảm chi phí NL cho hoạt động của các phương tiện, thiết
bị sử dụng NL mà vẫn đảm bảo nhu cầu NL cần thiết cho các quá

trình sản xuất, dịch vụ và sinh hoạt”

(nghị định SỐ 102/2003/NĐ-CP)

- Sử dụng năng lượng tiết kiệm là sử dụng đúng mức , không phí phạm

- Sử dụng năng lượng hiệu quả có nghĩa là giảm mức tiêu thụ năng lượng
cho cùng một nhu cầu , một công việc hoặc một đơn vị sản phẩm .

15


2.2. Các biện pháp chung về SD NLTK&HQ
2.2.1. Các biện pháp quản lí
- Xây dựng các văn bản pháp quy về sử dụng NLTK& HQ
( của quốc gia , quốc tế );
- Lựa chọn cơ cấu kinh tế cho hiệu quả cao về sử dụng năng
lượng;
- Có chính sách ưu tiên ( thuế, quy hoạch,...) phát triển các
nguồn NL mới
- Hợp lí hóa quá trình sản xuất

2.2.2. Các biện pháp tuyên truyền, giáo dục
- Đưa nội dung giáo dục sử dụng NLTK& HQ vào các cấp
học.
- Tuyên truyền về sử dụng NLTK& HQ trong gia đình,
trường học, cộng đồng;
- Xây dựng nhà trường sử dụng NLTK& HQ
16

Các biện pháp chung về SD NLTK&HQ
2.2.3. Các biện pháp kĩ thuật
- Giảm tổn thất trong quá trình chuyển đổi năng lượng ( thất
thoát khi truyền tải điện, vận chuyển nhiên liệu,...;
- Giảm tổn thất trong quá trình sử dụng năng lượng;
- Sử dụng các thiết bị điều khiển tự động để giảm tiêu thụ năng
lượng;
- Đổi mới công nghệ, nâng cao hiệu suất máy móc; tăng cường
sử dụng thiết bị có hiệu suất sử dụng năng lượng cao;
- Thu hồi năng lượng thải từ các quá trình sản xuất, sinh hoạt
và tái sử dụng ;
- Khai thác và sử dụng các nguồn năng lượng mới thay thế
năng lượng hóa thạch;

17


2.3. Các giải pháp công nghệ và kĩ thuật
2.3.1. Sử dụng các nguồn năng lượng tái sinh
(Thiết bị nung nóng nhờ năng lượng mặt trời)

(Tế bào quang điện)

18


Năng lượng Mặt Trời

A traditional Indian hut with SPV home system

Solar PV Water Pumping Systems

Sun Frost vaccine storage refrigerator in Congo

19


Sử dụng các nguồn năng lượng tái sinh

20


2.3.2. Các giải pháp nâng cao hiệu suất sử dụng năng lượng
2.3.2.1.Ngành giao thông vân tải
- Nâng cao hiệu suất sử dụng năng lượng
+ Giảm trọng lượng của phương tiện chuyên chở: /chế tạo các động cơ
bằng hợp kim nhôm, rầm dọc tầu thuỷ bằng sợi cácbon,…/
+ Vận hành động cơ một cách tối ưu: Cải tiến các động cơ đốt trong để
nâng cao hiệu suất của chúng đồng thời phát thải ít CO 2 và những khí gây
hiệu ứng nhà kính khác. Kĩ thuật lái xe, điều khiển các phương tiện giao
thông...
+ Giảm ma sát giữa phương tiện chuyên chở và môi trường di chuyển, ma
sát giữa các bộ phận chuyển động của phương tiện

-Chuyển sang sử dụng những dạng NL khác
( khí đốt, nhiên liệu tổng hợp, nhiên liệu sinh học,)

- Chuyển sang những loại động cơ khác (động cơ hybrid ,...)
- Đổi phương tiện chuyên chở

21


2.3.2.2. Ngành công nghiệp
Tiềm năng TKNL của một số ngành ở VN
•Công nghiệp xi măng – 50%
•Công nghiệp gốm – 35%
•Phát điện than – 25%
•Ngành dệt /may mặc – 30%
•Các tòa nhà thương mại – 25%
•Công nghiệp thép – 20%
•Nông nghiệp – 50%
•Chế biến thực phẩm – 20%
•Sử dụng nước– 15%

22


Ngành công nghiệp

- Gia tăng hiệu suất SDNL với ba phương pháp sau:
hợp lý hoá sản xuất, sản xuất đúng mức, đúng lúc.
(Để tiết kiệm năng lượng, người ta tìm cách sản xuất ra một sản phẩm một cách liên tục và
ở cùng một địa điểm để giảm thiểu việc vận chuyển)

-Chuyển sang sử dụng những dạng năng lượng khác
-Đổi qui trình sản xuất, hợp lí hoá qui trình sản xuất
- Thu hồi nhiệt thải để tái sử dụng

23

2.3.2.3. Lĩnh vực tiện nghi nhà ở
- Trong việc đun nấu thức ăn:
> nâng cao hiệu suất của các bếp lò
trong các gia đình.,…cải tiến bếp
dùng điện, dùng gas ..
Đun nước nóng sinh hoạt và điều
hoà không khí:
>kiến trúc nhà ở rất quan trọng cho
việc giảm nhu cầu sử dụng năng
lượng...
Thiết bị điện nội thất:
> tìm hiểu ngay trong các tài liệu
hướng dẫn sử dụng thiết bị, trên các
phương tiện truyền thông.
Khuynh hướng tích hợp kiến trúc
- năng lượng

24


III. GIÁO DỤC SỬ DỤNG NLTK&HQ QỦA DẠY HỌC
CÁC MÔN Ở TRƯỜNG THCS
3.1.Vai trò của GDSD NLTK&HQ trong trường THCS
+ Nhà trường đào tạo, giáo dục, hình thành nhân cách thế hệ trẻ.
Giáo dục ở nhà trường được thực hiện thông qua hoạt động dạy học.
Các hoạt động dạy học được dựa trên các chương trình giáo dục được
xây dựng khoa học và chặt chẽ, bao gồm các thành tố: Mục tiêu, nội
dung, phương pháp và hình thức tổ chức giáo dục, đánh giá kết quả

giáo dục.
+ Giáo dục nhà trường thông qua các hoạt động phong phú đa dạng và
hỗ trợ lẫn nhau
+ Nhà trường đóng vai trò quan trọng:
> vì ngoài đối tượng HS và thông qua HS có thể tác động một cách
rộng rãi lên các thành viên khác của xã hội
> Số lượng HS, GV các cấp, bậc học của Việt Nam hiện nay chiếm gần
1/3 dân số cả nước (hơn 22 triệu người),...

25