Δραστηριότητες Φυσικής και Χημείας

Βασικό επίπεδο

Αντικαθιστώντας τα ορυκτά καύσιμα με ανανεώσιμες πηγές ενέργειας, τα έθνη θα μπορούσαν να επιτύχουν τις δεσμεύσεις τους για εκπομπές χωρίς να παραβιάζουν ζωτικής σημασίας φυσικές εκτάσεις. Οι πηγές ενέργειας χαμηλών εκπομπών, όπως ο άνεμος και η ηλιακή ενέργεια, μπορεί να έχουν μεγαλύτερο γεωγραφικό αποτύπωμα από τα εργοστάσια ορυκτών καυσίμων αντίστοιχης δυναμικότητας. Παρ' όλα αυτά, το δυναμικό των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας σε ήδη ανεπτυγμένες εκτάσεις είναι υπεραρκετό για να καλύψει τις δεσμεύσεις που έγιναν στο πλαίσιο της Συμφωνίας του Παρισιού και θα μπορούσε να ικανοποιήσει τη συνολική ζήτηση ενέργειας που προβλέπεται για το 2050. Στην 21η Διάσκεψη των Μερών (COP21) στο Παρίσι το 2015, 196 χώρες συμφώνησαν να στοχεύσουν στον περιορισμό της αύξησης της θερμοκρασίας σε λιγότερο από 2 °C πάνω από τα προ-βιομηχανικά επίπεδα. Οι ταχείες περικοπές στις εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου συνεπάγονται μια μεγάλης κλίμακας μετάβαση μακριά από τα ορυκτά καύσιμα.

Ωστόσο, τα προγράμματα ανανεώσιμης ενέργειας δεν στερούνται περιβαλλοντικών επιπτώσεων, γι' αυτό είναι σημαντικό να επιλέγονται τοποθεσίες και τεχνικές παραγωγής που προκαλούν τη λιγότερη δυνατή βλάβη. Όπως και με τις συμβατικές πηγές ενέργειας, πρέπει να σκεφτούμε πέρα από το άμεσο αποτύπωμα της ανεμογεννήτριας ή του ηλιακού πάνελ και να λάβουμε υπόψη τις συναφείς δομές και τους δρόμους που συνοδεύουν την ανάπτυξη ανανεώσιμων πηγών ενέργειας.

Το πρώτο βήμα είναι η χαρτογράφηση του δυναμικού κάθε χώρας για παραγωγή ενέργειας από άνεμο και ήλιο. Θα πρέπει επίσης να συμπεριλάβουμε τη δυνητική παραγωγή από τον εκσυγχρονισμό των υδροηλεκτρικών εργοστασίων – υποθέτοντας ότι η αποδοτικότητά τους θα μπορούσε να βελτιωθεί ελαφρώς – και την επαναχρησιμοποίηση μη υδροηλεκτρικών φραγμάτων για παραγωγή ενέργειας.

Για να επιτύχουμε αυτό το έργο, μπορούμε να αξιοποιήσουμε τις δυνατότητες του

• Εργαστηρίου Ανανεώσιμης Ενέργειας που υποστηρίζεται από το Teach Engineering, Πανεπιστήμιο του Κολοράντο, Boulder: https://www.teachengineering.org/livinglabs/renewableenergy912🔗

Ή αξιοποιώντας τη

• Συλλογή CLEAN Εκπαιδευτικών Πόρων για το Κλίμα και την Ενέργεια, μια συλλογή με 700+ δωρεάν, έτοιμους προς χρήση εκπαιδευτικούς πόρους που έχουν αξιολογηθεί αυστηρά από εκπαιδευτικούς και επιστήμονες, κατάλληλους για τάξεις δευτεροβάθμιας και ανώτερης εκπαίδευσης. https://cleanet.org/index.html🔗

^{Πόροι του Εθνικού Εργαστηρίου Ανανεώσιμης Ενέργειας (NREL) https://www.nrel.gov/index.html🔗}

• Δεδομένα και εργαλεία: Βρείτε σύνολα δεδομένων, χάρτες, μοντέλα και εργαλεία που έχουν αναπτυχθεί από το NREL και χρησιμοποιούνται για την ανάλυση τεχνολογιών ενέργειας και ενεργειακής αποδοτικότητας.
• Βασικές αρχές ενέργειας: Μάθετε για τις βασικές ερευνητικές περιοχές—βιοενέργεια, γεωθερμία, υδρογόνο, ηλιακή ενέργεια, μεταφορές, αιολική ενέργεια και υδάτινη ενέργεια.

Σχεδιάστε τη δική σας οικολογική πόλη

Μια οικολογική πόλη είναι μια οικολογικά υγιής πόλη. Στο μέλλον, οι πόλεις στις οποίες ζούμε πρέπει να επιτρέπουν στους ανθρώπους να ευημερούν σε αρμονία με τη φύση και να επιτυγχάνουν βιώσιμη ανάπτυξη. Η ανάπτυξη οικολογικών πόλεων με επίκεντρο τον άνθρωπο απαιτεί την ολοκληρωμένη κατανόηση των πολύπλοκων αλληλεπιδράσεων μεταξύ περιβαλλοντικών, οικονομικών, πολιτικών και κοινωνικο-πολιτισμικών παραγόντων, βασισμένη σε οικολογικές αρχές. Οι πόλεις, οι κωμοπόλεις και τα χωριά πρέπει να σχεδιάζονται ώστε να ενισχύουν την υγεία και την ποιότητα ζωής των κατοίκων τους και να διατηρούν τα οικοσυστήματα από τα οποία εξαρτώνται. Η ανάπτυξη οικολογικών πόλεων ενσωματώνει όραμα, πρωτοβουλία των πολιτών, δημόσια διοίκηση, οικολογικά αποδοτική βιομηχανία, ανάγκες και φιλοδοξίες των ανθρώπων, αρμονική κουλτούρα και τοπία όπου η φύση, η γεωργία και το δομημένο περιβάλλον ενσωματώνονται λειτουργικά με υγιή τρόπο.

Το Πρότυπο Μοντέλο Έξυπνης Οικο-Πόλης της ΕΕ υιοθέτησε τη Στρατηγική και το Σχέδιο Υλοποίησης της Έξυπνης Οικο-Πόλης, όπου η οικο-πόλη και οι τοπικές κοινότητες οραματίζονται ως έξυπνες και πράσινες, βιώσιμες και δημιουργικές, ζωντανές και ελκυστικές, ανθεκτικές στο κλίμα περιοχές του μέλλοντος και μοναδικούς προορισμούς αριστείας.

Διαδικτυακοί πόροι:

• https://medium.com/climate-conscious/how-to-design-a-sustainable-city-367b481d2039🔗
• https://www.sustainablelearning.com/resource/my-green-city🔗
• https://www.southampton.ac.uk/news/2017/07/how-to-build-a-sustainable-city.page🔗

Προχωρημένο επίπεδο

Ένα μεγάλο θέμα συζήτησης για τη μείωση του περιβαλλοντικού αποτυπώματος του ανθρώπου αφορά την επιλογή των υλικών για τις κατασκευές κτιρίων. Όπως φαίνεται στο Σχήμα, η κατασκευή ενός κτιρίου είναι μια διαδικασία που απαιτεί ενέργεια σε όλη τη διάρκεια ζωής του. Ο Steve Howard, ο εταιρικός καινοτόμος της IKEA, συνοψίζει τις επιτακτικές ανάγκες της βιωσιμότητας, λαμβάνοντας υπόψη ότι:

^{Τρέχουσα ενέργεια που απαιτείται για τις κατασκευές κτιρίων}

Στα κτίρια, είναι δυνατόν να εξοικονομηθεί ενέργεια τόσο στα χρησιμοποιούμενα υλικά όσο και στη βελτίωση του κύκλου ζωής των κτιρίων.

Θυμίζοντας την έννοια της κυκλικής οικονομίας, υπάρχουν ήδη δομικά υλικά που απαιτούν λιγότερη ενέργεια και προέρχονται από ανακυκλωμένα υλικά. Για παράδειγμα, η χρήση ιζηματογενούς πετρώματος ή ανακυκλωμένου γυαλιού, που εκτιμώνται ιδιαίτερα για την υψηλή μηχανική τους αντοχή. Όμως το νέο σύνορο της οικολογικής δόμησης φαίνεται να είναι ο φελλός.

Λόγω του γεγονότος ότι πάνω από το 50% του όγκου των κυττάρων ενός κομματιού φελλού αποτελείται από αέρα, ο φελλός είναι μια από τις ελαφρύτερες στερεές ουσίες. Επειδή η μεγάλη πίεση δεν καταστρέφει ή διαλύει τα μικροσκοπικά κύτταρα αέρα αλλά συμπιέζει τον αέρα μέσα στα κύτταρα, ο φελλός αρχίζει να επανέρχεται όταν αφαιρεθεί η πίεση. Ένα ρολό ή φύλλο σύνθετου φελλού μπορεί να συμπιεστεί προς μία κατεύθυνση χωρίς να χάσει τις διαστάσεις του στην άλλη κατεύθυνση. Αυτό είναι πολύ σημαντικό για πολλές εφαρμογές του σύνθετου φελλού. Επιπλέον, ο φελλός είναι ένα υλικό με υψηλή τριβή, τόσο στη φυσική του μορφή όσο και στη σύνθεση φελλού. Ακόμη και όταν είναι βρεγμένος ή επικαλυμμένος με λάδι ή γράσο, ο φελλός διατηρεί αυτή την ιδιότητα, η οποία ξεπερνά εκείνη του δέρματος, του καουτσούκ και πολλών άλλων προϊόντων που χρησιμοποιούνται για σκοπούς τριβής ή αντιολισθητικούς. Ο υψηλός βαθμός σταθερότητας υπό μεταβαλλόμενες συνθήκες είναι υψίστης σημασίας για τη συνεχιζόμενη επιτυχία και χρήση του φελλού στον κόσμο σήμερα.

Η θερμομόνωση φελλού παράγεται κυρίως από φελλόδεντρο και μπορεί να παραχθεί τόσο ως υλικό πλήρωσης όσο και ως πλάκες. Τυπικές τιμές θερμικής αγωγιμότητας για τον φελλό είναι μεταξύ 40 και 50 mW/mK. Τα προϊόντα μόνωσης φελλού μπορούν να διατρηθούν και επίσης να κοπούν και να προσαρμοστούν στο εργοτάξιο, χωρίς καμία απώλεια θερμικής αντίστασης.

Ορισμένα μειονεκτήματα στη χρήση του φελλού σχετίζονται με αισθητικά ζητήματα, όπως ο περιορισμένος αριθμός διαθέσιμων χρωμάτων και η πιθανότητα να τρυπηθεί ή να υποστεί ζημιά αν χρησιμοποιηθεί ως επιφάνεια δαπέδου.

Συμπερασματικά, τα βιοϋλικά είναι μια επιστήμη περίπου πενήντα ετών. Ο ορισμός της λέξης αυτής από την IUPAC είναι

Έτσι, ο όρος αυτός περιλαμβάνει ακόμη και τις ουσίες που, σε συνδυασμό με ένα κατάλληλο πολυμερές υπόστρωμα, είναι ικανές να αλληλεπιδρούν με βιολογικά συστήματα και για αυτόν τον λόγο χρησιμοποιούνται επίσης για ιατρικούς σκοπούς.

Από τη μόδα μέχρι το design, από τα κτίρια μέχρι τις κατασκευές, τα βιοϋλικά και οι εφαρμογές τους πολλαπλασιάζονται, αλλάζοντας το μέλλον της ζωής μας.

Πλεονεκτήματα & Μειονεκτήματα των Δαπέδων από Φελλό | The Flooring Group🔗

Δραστηριότητες

• Προτείνετε πλαίσια βιωσιμότητας στο πλαίσιο της διαχείρισης αποβλήτων: μεθόδους, δείκτες και ενδεχόμενα εργαλεία που χρησιμοποιούνται.
• Προτείνετε λύσεις για ένα οικολογικά βιώσιμο σπίτι

• Ανεστραμμένη μάθηση: ανακαλύψτε το ευρωπαϊκό έργο Lifecab https://www.lifecab.eu/pages/home.aspx🔗