Energi surya mendapatkan energi dari matahari. Ada beberapa teknologi
energi matahari. Mendapatkan listrik dari sinar matahari tidak
emisi berbahaya ke atmosfer, produksi baterai silikon standar
juga memberikan sedikit kerusakan. Tapi produksi dalam skala besar multilayer
elemen yang menggunakan bahan eksotis seperti galium arsenida
atau kadmium sulfida, disertai dengan emisi berbahaya.
Panel surya memiliki sejumlah keunggulan: dapat ditempatkan di atas atap
rumah, di sepanjang jalan raya, mudah diubah, digunakan di
daerah terpencil.
Alasan utama menahan penggunaan panel surya adalah
harga tinggi. Biaya listrik tenaga surya saat ini adalah 4,5
USD untuk daya 1 W dan, sebagai hasilnya, harga listrik 1 kWh adalah 6 kali
lebih mahal daripada energi yang diperoleh dengan pembakaran bahan bakar tradisional. Mungkin
penggunaan energi matahari untuk pemanas rumah.
Namun, dalam kondisi negara kita, 80% energi matahari jatuh pada musim panas
periode ketika tidak perlu memanaskan perumahan, di samping itu, hari-hari cerah
dalam setahun tidak cukup untuk penggunaan panel surya menjadi ekonomis
sesuai.
rumah. Mereka lebih ekonomis daripada boiler berbahan bakar batubara tradisional.
Produksi percontohan sistem pasokan air panas berdasarkan
menggunakan energi matahari. Perangkat ini termasuk solar
kolektor dan akumulator panas. Optimal untuk iklim lokal
sistem dengan empat kolektor - memungkinkan Anda memenuhi kebutuhan panas
pasokan air untuk keluarga 4-5 orang. Di musim dingin, unit dapat diintegrasikan dengan
sistem pemanas standar. Biaya peralatan bervariasi
900-3500 USD AMERIKA SERIKAT.
Contoh menarik penggunaan energi surya di berbagai negara.
Di Inggris, penduduk pedesaan memenuhi kebutuhan untuk
energi panas sebesar 40-50% karena penggunaan energi matahari.
Kolektor surya modern dapat memenuhi kebutuhan pertanian
dalam air hangat di musim panas sebesar 90%, dan dalam periode transisi - sebesar 55-65%, dalam
musim dingin - 30%.
Instalasi surya paling efisien di negara-negara UE dioperasikan di
Yunani, Portugal, Spanyol, Prancis: pembangkit listrik tenaga surya
masing-masing adalah 870.000, 290.000, 255.200, 174.000 MWh per tahun.
Secara umum, Uni Eropa menghasilkan 1.850.000 MWh per tahun (menurut
data 1998).
Luas total kolektor surya terpasang paling banyak terletak di:
Amerika Serikat - 10 juta meter persegi, Jepang - 8 juta meter persegi, Israel - 1,7 juta meter persegi, Australia -
1,2 juta meter persegi
Saat ini, 1 meter persegi kolektor surya menghemat per tahun:
listrik - 1070-1426 kWh;
bahan bakar referensi - 0,14-0,19 ton;
gas alam - 110-145 ncub.m;
batubara - 0,18-0,24 ton;
bahan bakar kayu - 0,95-1,26 ton.
Area kolektor surya adalah 2-6 juta meter kubik, yang memastikan produksi 3,2 - 8,6
miliar kWh energi dan menghemat 0,42 - 1,14 juta ton unit konvensional. bahan bakar per tahun.
Sumber energi terbarukan adalah sumber yang didasarkan pada aliran energi yang selalu ada atau terjadi secara berkala di lingkungan. Energi terbarukan bukanlah hasil dari aktivitas manusia yang bertujuan, dan ini adalah ciri khasnya. Sumber energi radiasi matahari adalah reaksi termonuklir pada Matahari. Energi matahari dipancarkan dalam bentuk radiasi elektromagnetik. Untuk menggunakan energinya, perlu untuk memecahkan masalah seperti: untuk menangkap aliran terbesarnya, untuk menyimpan dan mentransfer panas dan listrik yang berasal darinya tanpa kehilangan. Sumber daya energi matahari hampir tidak terbatas. Jadi, menurut beberapa perhitungan, jumlah energi yang mencapai permukaan bumi dalam satu menit lebih besar daripada energi yang tersedia dari semua sumber lain dalam setahun.
Menggunakan energi matahari, tata surya memungkinkan penghematan hingga 75% dari bahan bakar tradisional yang dibutuhkan per tahun.
Keuntungan menggunakan energi surya adalah ramah lingkungan (tidak ada emisi CO2) dan bahan baku yang tidak habis-habisnya di satu sisi dan "umur simpan" yang panjang. Baterai surya tidak memiliki bagian yang bergerak dan bergesekan, dan dapat bekerja tanpa mengganti elemen kerja tanpa kehilangan efisiensi selama 20-25 tahun. kekurangan Penggunaan energi matahari adalah fluktuasi alami dalam aktivitas matahari - perubahan panjang siang hari sepanjang tahun. Dampak negatif pembangkit listrik:
penggunaan area yang luas, yang terkait dengan kemungkinan degradasi lahan dan perubahan iklim mikro di area stasiun.
penggunaan teknologi "klorin" untuk mendapatkan silikon "matahari". Namun, di dunia dan di Rusia, teknologi ramah lingkungan bebas klorin sedang dalam tahap produksi percontohan. Pengenalan luas mereka pasti akan memastikan keramahan lingkungan dari stasiun dan instalasi fotovoltaik.
Arah untuk pengembangan energi surya Saat ini, pengembangan energi surya (Yunani Helios - matahari) sistem dilakukan dalam dua arah:
Pembuatan konsentrator energi;
Peningkatan baterai surya.
Bekerja pada arah pertama mencakup penciptaan sistem yang bekerja berdasarkan prinsip konsentrasi energi. Dalam hal ini, energi matahari difokuskan melalui lensa pada sel fotovoltaik yang relatif kecil.
Misalnya, sistem fotovoltaik dengan lensa Fresnel, yang dikembangkan oleh perusahaan Jepang Sharp. Atau semikonduktor kompleks silikon (Institut Teknologi California - Caltech), dikembangkan berdasarkan prinsip pemusatan sinar matahari oleh organisme laut secara khusus spons laut keranjang bunga "Venus".
Prinsip Pengoperasian baterai surya (generator energi) adalah konversi langsung dari radiasi elektromagnetik matahari menjadi listrik atau panas. Proses ini disebut efek fotolistrik (PE). Ini menghasilkan arus searah. Saat ini, ada beberapa jenis panel surya:: 1. Konverter fotolistrik (PVC). Ini adalah perangkat semikonduktor yang secara langsung mengubah energi matahari menjadi listrik. Sejumlah sel surya yang saling berhubungan disebut baterai surya.
2. Pembangkit listrik tenaga surya (HEES). Ini adalah instalasi surya yang menggunakan radiasi matahari yang sangat terkonsentrasi sebagai energi untuk menggerakkan mesin termal dan lainnya (uap, turbin gas, termoelektrik, dll.)
3. Kolektor surya (SC). Ini adalah pemanas instalasi suhu rendah yang digunakan untuk pasokan air panas otonom fasilitas perumahan dan industri. Instalasi fotovoltaik surya dapat dari jenis utama berikut: modul surya menghasilkan listrik untuk penerangan, TV, radio, pompa, lemari es atau perkakas tangan. Baterai digunakan untuk menyimpan energi.
Terhubung ke jaringan - dalam hal ini, objek terhubung ke jaringan catu daya terpusat. Kelebihan listrik dijual kepada perusahaan yang memiliki jaringan distribusi dengan harga yang disepakati.
Sistem siaga di mana sistem fotovoltaik terhubung ke jaringan berkualitas rendah. Dan jika terjadi pemadaman listrik atau kualitas tegangan listrik yang tidak mencukupi, beban sebagian atau seluruhnya ditanggung oleh tata surya. Masalah kompleks utama yang menghambat keberhasilan pengenalan umum baterai ke dalam produksi adalah efisiensinya yang rendah. Artinya, kombinasi biaya, ukuran dan efisiensi produk (COP) yang tidak efisien. Panel surya (fotosel) yang ada beroperasi dengan efisiensi maksimum 30-35%. Ada pencarian aktif untuk kemungkinan menggandakan kapasitas instalasi fotovoltaik surya. Meskipun biaya energi surya masih terlalu tinggi untuk industri sejauh ini: satu kilowatt-jam energi surya berharga 20-25 sen, sedangkan harga listrik yang dihasilkan oleh CHP berbahan bakar batu bara adalah 4-6 sen, gas alam adalah 5-7 sen, pada biofuel - 6-9 sen.
Tren perkembangan Sampai saat ini, perusahaan yang paling terkenal memproduksi panel surya adalah Siemens, Sharp, Kyocera, Solarex, BP Solar, Shell dan lain-lain.
Menurut jurnal "In the World of Science" (No. 1-2007), "selama 10 tahun terakhir, produksi tahunan energi fotovoltaik telah meningkat sebesar 25%, dan pada tahun 2005 saja - sebesar 45%. Di Jepang, secara absolut, mencapai 833 MW, di Jerman - 353 MW, di AS - 153 MW.
Berdasarkan rumah surya, total luas kolektor surya yang terpasang pada zaman kita di dunia sudah melebihi 50 juta m 2, yang setara dengan penggantian pembangkit bahan bakar fosil dalam jumlah sekitar 5-7 juta ton bahan bakar referensi per tahun.
Kebutuhan untuk mengandalkan energi bersih yang andal dengan harga terjangkau memicu pencarian aktif dan pengembangan teknologi baru.
Selama dekade terakhir, panel surya menjadi lebih terjangkau karena perbaikan dalam teknologi manufaktur mereka. Jadi, di Jepang, peralatan serupa lebih murah setiap tahun sebesar 8%, di California - sebesar 5%.... Prospek untuk pengembangan dan penggunaan tata surya di Rusia Wilayah selatan dan wilayah dengan iklim benua dan benua yang tajam di Rusia adalah yang paling menguntungkan untuk penggunaan kolektor surya sebagai sumber utama pemanas di musim dingin.
Dalam kondisi Rusia tengah, tata surya akan memberikan penghematan yang signifikan dalam penggunaan jenis bahan bakar klasik, secara signifikan melengkapi keseimbangan konsumsi energi (pengalaman dalam penerapan pemanas air tenaga surya di Kaliningrad). Saat ini, produksi massal dan implementasi tata surya tidak dilakukan di Rusia.
Meskipun tren baru-baru ini dalam pengembangan pasokan panas, yang ditujukan untuk desentralisasi sumber pasokan panas yang besar - penggunaan teknologi hemat energi lokal, dapat menjadi insentif untuk pengembangan sumber energi terbarukan, termasuk energi surya. Saat ini di Rusia, pembangkit listrik tenaga surya diproduksi oleh pabrik Ryazan dari perangkat keramik-logam; pabrik Kovrov; ZAO "Perusahaan Energi Rusia Selatan"; JSC "Pesaing", Zhukovsky, Wilayah Moskow Kumpulan kolektor terpisah diproduksi oleh NPO Mashinostroeniya, Reutov, Wilayah Moskow. dll. Lebih detail: http://www.bellona.ru/Factsheet/sunenergy
Evaluasi dan penilaian diri terhadap hasil kerja siswa.
| Nama parameter | Berarti |
| Subjek artikel: | Evaluasi dan penilaian diri terhadap hasil kerja siswa. |
| Rubrik (kategori tematik) | Produksi |
PEKERJAAN RUMAH: persiapan untuk pengujian.
Uji pada topik Sumber Daya Alam.
SASARAN:
A) sistematisasi pengetahuan siswa tentang topik,
B) mengidentifikasi kesenjangan dalam topik Sumber Daya Alam.
1. Distribusi sumber daya alam di sekitar planet ini dijelaskan oleh:
A) perbedaan dalam proses iklim dan kondisi yang berbeda untuk pembentukan mineral di zaman geologi yang berbeda,
B) perbedaan proses tektonik,
C) perbedaan proses tektonik, iklim dan kondisi yang berbeda untuk pembentukan mineral di era geologi yang berbeda.
2. Negara-negara Andes dialokasikan sumber daya yang besar:
A.minyak dan gas
B) bijih tembaga dan polimetalik,
B. mangan dan fosforit.
3. Kelompok negara mana, yang memiliki hampir semua sumber daya yang diketahui, tidak disebutkan namanya dengan benar:
A) Rusia, AS, India, Cina, Australia,
b) Rusia, AS, Brasil, Cina, Argentina,
C) Rusia, AS, Brasil, Cina, Australia.
4. Logam non-ferrous yang paling umum di kerak bumi adalah:
B) aluminium
5. Kelompok negara mana yang memiliki cadangan bijih tembaga terbesar:
A) Zambia, Zaire, Chili, Kanada, AS,
B) Zambia, Zaire, Chili, Rusia, India, AS,
C) Zambia, Zaire, Chili, Australia, Cina, AS.
6. Struktur dana pertanahan didominasi oleh:
A) lahan tidak produktif dan tidak terpakai,
B) hutan dan semak belukar,
C) pemukiman, industri dan transportasi,
D) padang rumput dan padang rumput
D) tanah budidaya (tanah yang subur, kebun buah-buahan, perkebunan).
7. Penduduk di wilayah mana yang mendapat pasokan air biasa hanya 10%:
A) Eropa
B) Australia
D. Afrika.
8. Negara-negara terkemuka di dunia dalam hal cadangan kayu:
A) Rusia, Kanada, AS, Brasil.
B) Rusia, Kanada, Brasil, Cina,
C) Rusia, Kanada, AS, Kongo.
9. Budidaya adalah:
A) budidaya buatan organisme air di laut dan air tawar,
B) pengembangbiakan buatan organisme air di air laut.
10. Dalam varian mana jumlah sumur minyak dan gas yang beroperasi disusun dalam urutan menurun:
A) Teluk Meksiko, Laut Utara, Teluk Persia, Teluk Guinea,
B) Teluk Persia, Teluk Meksiko, Laut Utara, Teluk Guinea,
C) Teluk Persia, Laut Utara, Teluk Meksiko, Teluk Guinea,
D) Teluk Meksiko, Teluk Persia, Laut Utara, Teluk Guinea.
11. Negara mana yang paling sukses dalam pengembangan instalasi surya:
A) Amerika Serikat dan Jepang
B. Prancis dan Jerman,
B) Jepang dan Prancis
D. Prancis dan Amerika Serikat.
12. Industri 'kotor' meliputi:
A) industri kimia, petrokimia, metalurgi dan pulp dan kertas, energi panas,
B) kimia, petrokimia, metalurgi, pulp dan kertas, tenaga air dan tenaga panas,
C) industri kimia, petrokimia, metalurgi, pulp dan kertas, nuklir dan tenaga air.
13. Selesaikan definisi:
A) Oikumene - ...
B. ekonomi rekreasi adalah...
C) Woodiness adalah ...
D) penilaian alam sumber daya adalah ...
E) evaluasi ekonomi sumber daya adalah ...
E) penilaian lingkungan sumber daya adalah ...
KUNCI: 1-c, 2-b, 3-b, 4-b, 5-a, 6-a, b, 7-d, 8-a, 9-a, 10-a, 11-d, 12-a.
Populasi dan reproduksinya.
A) untuk mengajar siswa untuk mengkarakterisasi dinamika populasi dunia abad kedua puluh, untuk mengungkapkan esensi dari kebijakan demografis dan transisi demografis,
B) membantu siswa menganalisis pertumbuhan atau penurunan populasi yang tidak terkendali dengan menggunakan contoh masing-masing wilayah atau negara.
RENCANA KULIAH:
1. Dinamika penduduk Bumi.
2. Reproduksi populasi.
3. Harapan hidup rata-rata.
4. kebijakan demografi.
RINGKASAN KULIAH:
Evaluasi dan penilaian diri terhadap hasil kerja siswa. - konsep dan jenis. Klasifikasi dan fitur kategori "Penilaian dan penilaian diri terhadap pekerjaan siswa." 2017, 2018.
Dari semua sektor ekonomi nasional, energi memiliki dampak terbesar pada kehidupan kita. Pasokan energi adalah dasar untuk fungsi normal dari setiap produksi, dan, akibatnya, dari seluruh peradaban manusia. Panas dan cahaya di rumah, pekerjaan mesin dan unit dalam produksi, arus lalu lintas dan kehidupan pedesaan - semua ini adalah banyak wajah energi. Berbagai pencapaian teknis telah lama menjadi bagian dari kehidupan kita, tetapi semua itu hanya mungkin terjadi jika tersedia pasokan energi yang cukup dan terjangkau, melalui pengembangan jenis energi alternatif, teknologi baru untuk ekstraksi dan pengolahan pembawa energi primer.
Produksi energi dari sumber tradisional, mengingat kebutuhan yang terus meningkat, memiliki efek merugikan pada keadaan ekologi planet ini. Pembangkit listrik termal, yang mengeluarkan karbon dioksida dalam jumlah besar selama operasinya, menyebabkan efek rumah kaca, yang merupakan penyebab pemanasan global. Emisi belerang dan nitrogen oksida cukup tinggi bahkan dengan adanya fasilitas pengolahan yang mahal. Dalam kombinasi dengan kelembaban atmosfer, oksida ini menyebabkan hujan asam, yang menyebabkan kematian hutan, penurunan stok ikan, dan penurunan kesuburan tanah. Dalam air asam, kelarutan logam berat dan senyawanya meningkat, yang dapat masuk ke air minum. Bahkan lebih berbahaya dan tidak terduga adalah pembangkit listrik tenaga nuklir, yang memancarkan sekitar 26 ton limbah radioaktif ke atmosfer per hari. Selain itu, ada risiko tinggi kecelakaan di pembangkit listrik tenaga nuklir, yang bisa menjadi bencana bagi seluruh umat manusia. Semua ini menyebabkan alarm yang adil dari para ahli ekologi.
Masalah lain dari energi tradisional, yang sebagian besar menggunakan bahan bakar fosil - minyak, gas, batu bara, adalah menipisnya cadangannya, yang jauh dari kata habis. Oleh karena itu, mereka disebut sumber energi yang tidak terbarukan. Konsumsi minyak di dunia selama satu tahun setara dengan jumlah yang terbentuk selama 2 juta tahun. Penipisan sumber daya meningkatkan biaya dan intensitas tenaga kerja ekstraksi, serta pengurangan volume bahan bakar yang diekstraksi. Cadangan uranium, menurut para ahli, akan bertahan tidak lebih dari 50 tahun.
Pengurangan cadangan sumber daya energi alam, pencemaran lingkungan yang tak terhindarkan telah menempatkan umat manusia di depan kebutuhan untuk mencari dan menggunakan sumber energi baru terbarukan. Ada banyak sumber energi di Bumi, tetapi mereka sudah sangat kekurangan. Menurut perkiraan para ahli, pada tahun 2020 energi akan dibutuhkan hampir tiga kali lebih banyak daripada saat ini. Krisis tahun 70-an abad kedua puluh adalah pemberita pertama dari krisis energi, yang menyebabkan meningkatnya minat pada sumber energi alternatif terbarukan. Sumber-sumber ini adalah:
energi matahari;
Energi angin;
tenaga air;
Energi biomassa.
Energi surya memiliki prospek terluas saat ini. Matahari adalah sumber energi ramah lingkungan terbarukan yang hampir tidak ada habisnya yang memberi makan semua kehidupan di Bumi. Jumlah energi matahari yang jatuh ke permukaan bumi dalam seminggu melebihi energi gabungan minyak, gas, batu bara, dan uranium dunia.
"Listrik tenaga surya" bisa menjadi alternatif bahan bakar fosil yang stoknya semakin menipis. Cadangan batu bara yang ada akan bertahan selama 50-100 tahun ke depan, dan energi matahari selama 2-3 miliar tahun lagi. Matahari adalah sumber energi utama di Bumi. Berkat Matahari, sungai mengalir, angin bertiup, di bawah sinarnya yang memberi kehidupan 1 kuadriliun ton tanaman tumbuh, yang merupakan makanan bagi triliunan ton organisme hidup. Cadangan gambut, batu bara, minyak, gas, yang secara aktif digunakan oleh umat manusia sebagai sumber energi, juga merupakan karya Matahari. Tumbuhan dan ganggang hanya mengonsumsi 3-4 persen energi yang berasal dari Matahari. Sisa energi matahari hanya dihamburkan, dihabiskan hanya untuk menjaga suhu yang nyaman bagi kehidupan organisme di kedalaman laut dan di permukaan bumi. Saat ini, umat manusia hanya mengkonsumsi sepersepuluh ribu energi yang dikirimkan Matahari ke Bumi. Dan, jika seseorang dapat mengambil setidaknya satu persen energi yang berasal dari Matahari, maka masalah energi tidak akan muncul di hadapan umat manusia selama berabad-abad yang akan datang. Selama lebih dari setengah abad, Matahari telah menyediakan energi untuk pesawat ruang angkasa di orbit. Energi Matahari yang ramah lingkungan dan tidak habis-habisnya adalah masa depan energi bumi.
Stadion Olimpiade utama di Beijing "Sarang Burung" termasuk dalam sepuluh besar struktur arsitektur abad ke-21. Arena olahraganya mengesankan tidak hanya dengan bentuk aslinya, tetapi juga dengan solusi teknis paling modern. Pencahayaan stadion disediakan oleh energi dari panel surya yang ditempatkan di atap dan dinding struktur.
Pembangunan rumah hemat energi dengan panel surya menjadi semakin populer di Eropa. Sedangkan energi ini cukup mahal. Tetapi itu akan memakan waktu 5-10 tahun dan pembangkit listrik oleh panel surya akan menguntungkan tidak hanya di luar angkasa, tetapi juga di Bumi.
Fenomena efek fotolistrik, yang merupakan emisi elektron di bawah pengaruh sinar matahari, pertama kali diketahui pada tahun 1839 oleh A. Becquerel, tetapi teori ini baru dikembangkan sepenuhnya pada tahun 1905 oleh Albert Einstein, di mana ia menerima Hadiah Nobel. . Empat puluh empat tahun setelah penemuan Becquerel, Charles Fritts menciptakan modul surya pertama pada tahun 1883. Dasar dari penemuan ini adalah selenium yang dilapisi dengan lapisan tipis emas. Efisiensi baterai ini tidak lebih dari 1 persen, dan masih jauh dari penciptaan baterai surya modern. Baru pada 30-an abad ke-20 fisikawan Soviet berhasil memperoleh arus listrik untuk pertama kalinya menggunakan fenomena efek fotolistrik. Sel thallium sulfida surya pertama dibuat di Institut Fisika dan Teknologi, dipimpin oleh ilmuwan terkemuka Academician Ioffe. Efisiensi sel surya pertama ini hanya 1 persen, yaitu hanya 1 persen dari energi matahari yang masuk ke sel diubah menjadi arus listrik. Tetapi awal dari pengembangan energi matahari telah diletakkan. Langkah selanjutnya menuju penciptaan konverter energi surya adalah penemuan di awal 50-an abad ke-20 dari sel surya silikon oleh Amerika. Ilmuwan Amerika Pearson, Fuller dan Chapin menemukan dan mematenkan sel surya silikon dengan efisiensi sekitar 6 persen. Tingkat perkembangan yang relatif tinggi, cukup untuk aplikasi praktis yang luas, sel surya hanya dicapai pada awal 50-an abad ke-20. Pada tahun 1957, Uni Soviet meluncurkan satelit buatan pertama menggunakan sel fotovoltaik, dan pada tahun 1958 Amerika Serikat meluncurkan satelit buatan Explorer 1 dengan panel surya. Sejak tahun 1958, sel surya silikon telah menjadi sumber energi utama untuk pesawat ruang angkasa dan stasiun orbit.
Pada tahun 1970, di Uni Soviet, Zhores Alferov dan rekan-rekannya menciptakan sistem energi surya heterostruktural (menggunakan galium dan arsenik) pertama yang sangat efisien. 
saya adalah baterai. Pada pertengahan 70-an abad terakhir, efisiensi sel surya bisa ditingkatkan hingga 10 persen. Ini diikuti oleh periode stagnasi selama hampir dua dekade. Untuk digunakan dalam pesawat ruang angkasa, efisiensi 10 persen sudah cukup, tetapi untuk digunakan di Bumi, produksi sel surya pada waktu itu tidak layak, karena silikon yang dibutuhkan untuk ini sangat mahal (hingga $ 100 1 kg), terbakar kemudian masih cadangan bahan bakar organik yang signifikan jauh lebih hemat biaya. Hal ini telah menyebabkan pengurangan tajam dalam pendanaan penelitian di bidang energi surya dan telah sangat memperlambat munculnya perkembangan dan teknologi baru. Seperti yang dicatat dengan tepat oleh akademisi Zhores Alferov pada pertemuan Akademi Ilmu Pengetahuan Uni Soviet, jika setidaknya 15 persen dari dana yang diinvestasikan dalam energi nuklir dialokasikan untuk pengembangan energi alternatif, maka pembangkit listrik tenaga nuklir tidak akan diperlukan sama sekali. Dan ini benar-benar mungkin, mengingat fakta bahwa meskipun ada dana minimal untuk penelitian di bidang energi surya, para ilmuwan kami berhasil meningkatkan efisiensi sel surya pada pertengahan 90-an menjadi 15 persen, dan pada awal tanggal 21 abad sudah sampai 20%.
Menggunakan ide sel surya Ga-As, Applied Solar Energy Corporation (ASEC) sudah pada tahun 1988 menciptakan baterai dengan efisiensi 17 persen, yang pada saat itu merupakan pencapaian yang signifikan. Pada tahun 1993, efisiensi sel surya Ga-As mencapai 19%, dan pada tahun yang sama, ASEC meluncurkan panel fotovoltaik dengan efisiensi 20%.
Pergeseran positif yang serius dalam pengembangan energi surya adalah penciptaan oleh Amerika pada tahun 90-an abad terakhir dari jenis sel surya peka warna khusus, lebih efisien daripada yang digunakan sebelumnya. Baterai jenis baru ini lebih hemat biaya dan lebih mudah diproduksi. Sampai saat ini, sebagian besar panel surya yang diproduksi memiliki efisiensi lebih dari 20 persen. Pada tahun 1989, sebuah perangkat diciptakan yang beroperasi dengan efisiensi lebih dari 30%. Pada tahun 1995, perkembangan eksperimental pertama sel fotovoltaik film tipis muncul, berdasarkan plastik tertipis (sel fotovoltaik film tipis).
Bahan utama untuk produksi sel surya adalah unsur kimia yang cukup umum - silikon (Si), yang membentuk hampir seperempat massa kerak bumi. Namun, itu terjadi di alam dalam bentuk terikat. Ini adalah pasir biasa (SiO2) yang menutupi kilometer pantai, pasir yang diisi kotak pasir anak-anak, pasir yang digunakan dalam produksi beton atau kaca. Teknologi untuk mengekstraksi silikon murni (silisium) rumit dan sangat mahal sehingga biaya silika murni (tidak lebih dari satu gram pengotor per 10 kg produk) sebanding dengan biaya uranium yang diperkaya yang diperlukan untuk pengoperasian pembangkit listrik tenaga nuklir. . Dan meskipun cadangan alam silikon hampir 100.000 kali lebih besar daripada uranium, silikon murni berkualitas tinggi, karena sulitnya memperoleh, diproduksi hampir 6 kali lebih sedikit daripada bahan bakar uranium untuk pembangkit listrik tenaga nuklir. Kesulitan utama dalam produksi silikon murni terutama terkait dengan ketidaksempurnaan teknologi ekstraksi dan pemurnian, yang masih tetap pada tingkat 50-an abad ke-20. Yang disebut silikon "kotor" (mengandung lebih dari 1 persen pengotor) ditambang dengan metode busur listrik, yang jauh lebih sederhana daripada teknologi untuk mengekstraksi uranium dari batu. Oleh karena itu, biaya uranium alam hampir 10 kali lebih tinggi daripada biaya silikon "kotor" (sedikit di atas $1 per kilogram). Dalam proses pengayaan uranium alam ke tingkat yang dibutuhkan untuk bahan bakar nuklir, biayanya naik menjadi $400 per kilogram dan menjadi sebanding dengan harga silikon "solar" yang digunakan dalam sel surya. Seperti, secara umum, biaya bahan bakar nuklir yang rendah disebabkan oleh dana yang signifikan yang diinvestasikan dalam pengembangan energi nuklir, teknologi modern untuk produksi dan pengayaannya. Ketidaksempurnaan teknologi energi surya tidak hanya secara signifikan mempengaruhi biaya produk akhir, tetapi juga menyebabkan rendahnya hasil silikon murni, peningkatan biaya energi dan, yang penting, bahaya lingkungan. Jadi, dari satu ton pasir kuarsa yang mengandung sekitar 500 kg silikon, menggunakan teknologi ekstraksi busur listrik dan pemurnian chlorosilane saat ini, diperoleh 50 hingga 90 kg silikon "matahari". Untuk memperoleh satu kilogram bahan mentah solar saja, diperlukan sejumlah energi yang setara dengan energi yang dihabiskan untuk pengoperasian ketel listrik 1 kilowatt secara terus-menerus selama 250 jam. Tidak jelas bagaimana keadaan energi surya di negara kita ini dapat dijelaskan, karena teknologi yang lebih maju telah lama ada, misalnya, siklus karbotermal yang digunakan untuk memproduksi silikon murni oleh perusahaan Jerman Siemens. Sebagai hasil dari penerapan teknologi ini, biaya energi berkurang dengan urutan besarnya dan produktivitas meningkat 10-15 kali lipat, yang mengarah pada penurunan biaya produk akhir menjadi 5-15 dolar per 1 kilogram. Di negara kita, ada cadangan terbesar "kuarsit kemurnian tinggi", yang diperlukan untuk penerapan teknologi Jerman untuk mendapatkan silikon murni, karena pasir biasa tidak lagi cocok untuk itu. Dan dari sini Rusia dapat memperoleh penghasilan tambahan.
Mengubah energi matahari menjadi energi listrik dapat dilakukan dengan dua cara:
Konversi fotolistrik (konversi langsung energi radiasi Matahari menjadi energi listrik);
Konversi fototermal, yang melibatkan konversi energi cahaya terlebih dahulu menjadi energi panas, dan kemudian, misalnya, menggunakan uap, menjadi energi listrik.
Mari kita pertimbangkan secara singkat prinsip pengoperasian sel surya. Konversi energi dalam sel surya (PEC) terjadi karena apa yang disebut efek fotovoltaik pada semikonduktor yang tidak homogen ketika terkena radiasi matahari. Dalam strukturnya, sel surya menyerupai sandwich, yang terdiri dari dua pelat semikonduktor: n dan p. Pelat-n luar mengandung kelebihan elektron, dan pelat-p bagian dalam mengandung kekurangan. Ketika sebuah foton cahaya mengenai pelat luar, sebuah elektron dikeluarkan darinya dan dipindahkan ke pelat dalam, yang menciptakan arus listrik.
Sel surya yang diproduksi saat ini konstruksinya agak besar: dengan ketebalan baterai beberapa sentimeter, beratnya mencapai puluhan kilogram. Untuk mendapatkan energi yang cukup, elemen tersebut harus menempati area yang signifikan: misalnya, elemen meter x meter memiliki daya hanya sekitar 100 W (misalnya, boiler 2 kilowatt membutuhkan luas permukaan atap 20 meter persegi). ). Efisiensi baterai semacam itu juga rendah (kurang dari 20%), yang dijelaskan oleh penurunan daya yang dihasilkan saat dipanaskan, yang pada prinsipnya tidak dapat dihindari, karena sel beroperasi di bawah sinar matahari. Pada tahun 2007, efisiensi sel surya silikon mono dan polikristalin mencapai 30 persen. Teknologi lain, karena kurang efisien, hampir tidak dikembangkan hingga saat ini. Meningkatkan efisiensi adalah tugas utama para ilmuwan yang terlibat dalam masalah energi matahari, tetapi terobosan serius dalam teknologi sel surya silikon tidak diharapkan dalam waktu dekat. Masa depan energi surya saat ini sedang dalam pengembangan nanoteknologi, sebagai bidang ilmu pengetahuan modern yang paling progresif dan revolusioner. Perkembangan teknologi energi surya sedang berlangsung di sepanjang jalur peningkatan bahan lapisan semikonduktor. Prospek terbesar, yang membuka tingkat kualitatif baru dalam pembuatan sel surya, saat ini memiliki silikon amorf dan mikrokristalin, dari mana dimungkinkan untuk menumbuhkan film dengan ketebalan hanya beberapa nanometer. Sel fotovoltaik, yang terdiri dari dua lapisan film yang diletakkan satu di atas yang lain pada permukaan kaca, memiliki konduktivitas listrik yang tinggi dan cocok untuk penggunaan jangka panjang. Namun demikian, elemen-elemen ini belum menerima aplikasi praktis, karena teknologi yang memungkinkan produksi massal elemen-elemen tersebut belum dibuat. Tugas ini berhasil diselesaikan di pusat penelitian kota Jülich di Jerman. Sel surya silikon biasa dibuat secara terpisah dan baru kemudian digabungkan menjadi sel surya. Dalam hal teknologi film tipis, semuanya terjadi dalam urutan terbalik: pertama, film dengan area besar ditanam dan diterapkan pada kaca bersama dengan lapisan lain, dan baru kemudian dipotong oleh laser menjadi strip yang dihubungkan oleh kontak listrik. Ilmuwan dari Jülich berhasil mendekati penciptaan teknologi industri untuk produksi modul surya dengan luas 30x30 cm dan dengan efisiensi sekitar 10%. Biaya sel surya yang diproduksi saat ini adalah sekitar 300 euro per 100 watt daya. Penggunaan teknologi film tipis akan mengarah pada pengurangan biaya elemen hingga setengahnya - dalam 5-10 tahun dan tiga kali - dalam 15.
Kebutuhan akan penggunaan massal sumber energi alternatif, termasuk energi surya, yang semakin mendesak dalam beberapa tahun terakhir, telah menyebabkan perubahan arah perkembangan di bidang energi surya. Para ilmuwan tidak lagi mengikuti jalur peningkatan efisiensi panel surya. Prioritasnya adalah kesesuaian untuk digunakan, kenyamanan dan kemudahan instalasi dan, sebagai hasilnya, profitabilitas produksi. Sel surya film tipis sepenuhnya memenuhi persyaratan ini, karena ini adalah jenis sel surya yang pada dasarnya baru, yang dasarnya bukan silikon murni yang mahal, tetapi lapisan tipis semikonduktor lainnya. Elemen-elemen ini, yang merupakan pelat kaca tipis yang dilapisi dengan lapisan semikonduktor atau foil, dapat ditempatkan pada konfigurasi permukaan apa pun, diterapkan pada kain, bahkan digunakan sebagai pengganti tirai. Teknologi penerapan lapisan semikonduktor juga telah berubah secara radikal. Sebelumnya deposisi dilakukan dengan deposisi vakum, saat ini telah dikembangkan teknologi inovatif - pencetakan dengan tinta khusus yang mengandung campuran nanopartikel semikonduktor. Penggunaan teknologi baru dan peningkatan volume produksi telah menyebabkan penurunan yang signifikan dalam biaya listrik tenaga surya (hingga $ 1 per watt), yang lebih rendah daripada biaya energi nuklir.
Mahalnya biaya pembangkit listrik tenaga surya menjadi kendala utama dalam adopsi luas sumber energi alternatif terbarukan ini. Namun, kemajuan teknologi mengambil korbannya. Dan jika pada awal tahun 70-an abad terakhir biaya satu watt energi surya adalah sekitar seratus dolar, pada pertengahan tahun 80-an biaya satu watt telah menurun dalam urutan besarnya. Sekarang 1 watt energi surya berharga sekitar 5-6 dolar. Tetapi bahkan ini adalah harga yang agak tinggi dibandingkan dengan harga bahan bakar tradisional. Pembangkit listrik termal menghasilkan listrik pada $2,1 per watt, sementara tenaga nuklir bahkan lebih murah. Oleh karena itu, terlepas dari ketersediaan teknologi produksi, sejumlah besar bahan baku terbarukan, keramahan lingkungan yang tinggi karena tidak adanya efek rumah kaca, limbah radioaktif, dll., pembangkit listrik tenaga surya belum mendapat pengakuan, terutama di negara kita.
Di Eropa, di mana keinginan untuk keberlanjutan sangat kuat, sistem energi surya semakin diminati, berkat dukungan keuangan dari pihak berwenang. Misalnya, di beberapa daerah, pemilik rumah dengan panel surya memberikan energi matahari yang dihasilkan per hari ke jaringan umum, yang mana mereka menerima manfaat saat membayar listrik. Di Jerman, surplus listrik yang dihasilkan oleh panel surya swasta di musim panas dibeli oleh perusahaan hemat energi, meskipun biayanya tinggi, untuk mendukung pengembangan "teknologi hijau". Berkat program negara yang mengkompensasi hingga 70 persen dari biaya yang disebut "solarisasi" rumah dan tunjangan pembayaran, hingga setengah juta meter persegi di Jerman beralih ke listrik "solar". meter atap per tahun. Proyek dukungan keuangan pertama dari pemerintah untuk pemilik rumah "surya" diadopsi di Jerman pada tahun 1990 dan kemudian disebut "1000 atap surya". Mengikuti Jerman, proyek serupa, tetapi sudah disebut "100.000 atap surya" diadopsi untuk semua negara anggota UE. Di Jepang dan Amerika Serikat, proyek serupa disebut masing-masing sebagai "70.000 atap surya" dan "1.000.000 atap surya". Bahkan Mongolia telah bergabung dengan gerakan baru: "100.000 yurt surya" adalah nama proyeknya. Pembangunan rumah "surya" di Barat telah lama menjadi tanda kehormatan dan, meskipun periode pengembaliannya lama (7-10 tahun), menjadi semakin populer. Rumah-rumah baru di Spanyol juga dibangun dengan panel surya di atapnya, menurut program negara. Di Belanda, tidak jauh dari kota Herhyugovard, sebuah daerah percobaan yang disebut "Kota Matahari" dibuat, listrik dibangkitkan di sini menggunakan panel surya yang dipasang di atap rumah. Rata-rata, satu rumah di "Kota Matahari" menghasilkan listrik hingga 25 kW. Ke depan, direncanakan akan menambah total kapasitas "City of the Sun" menjadi 5 MW.
Di Rusia, ini masih jauh karena alasan ekonomi yang cukup bisa dimengerti, dan iklim kita masih menyisakan banyak hal yang diinginkan. Namun, di negara kita ada beberapa kemajuan di bidang ini. Sebuah "desa surya" eksperimental dari 40 rumah telah dibuat di Wilayah Krasnodar, di mana atapnya dipasang panel surya dengan kapasitas 1 kW. "Rumah surya" yang berisi kolektor surya dan panel surya juga telah dibangun di Moskow dan Vladivostok.
Menurut perkiraan para ahli, dalam 5-10 tahun, pembangkit listrik oleh panel surya akan menjadi tidak hanya cukup kompetitif, tetapi juga lebih murah daripada jenis energi tradisional.
Fotosel adalah pengubah paling sederhana energi matahari menjadi energi listrik, yang tidak memerlukan penggunaan perangkat atau perangkat tambahan. Fotosel, meskipun efisiensinya rendah, sangat tahan aus, karena tidak mengandung bagian yang bergerak. Namun, penyebarannya yang luas terkendala oleh biaya yang masih tinggi dan kebutuhan akan lahan yang luas untuk penempatannya. Kesulitan tersebut sebagian diatasi dengan membawa konverter ke luar angkasa, menempatkan panel surya di atap dan dinding rumah, mengganti konverter logam dengan yang sintetis, dll. Untuk mendapatkan sejumlah kecil energi yang dibutuhkan untuk daya, misalnya kalkulator, televisi, mercusuar, telepon, dll., penggunaan fotosel cukup dibenarkan secara ekonomis. Baterai surya dapat dipasang di atap mobil, di sayap pesawat terbang, dipasang di jam tangan, laptop, senter, dll. Elemen-elemen tersebut berfungsi untuk waktu yang lama (sekitar 30 tahun). Selama periode ini, satu elemen, untuk produksi yang hanya menghabiskan satu kilogram silikon murni, akan memberikan jumlah listrik yang sama dengan jumlah listrik yang dihasilkan dari 100 kg minyak di pembangkit listrik termal atau 1 kilogram uranium yang diperkaya. di pembangkit listrik tenaga nuklir.
Di negara-negara selatan, dengan sejumlah besar hari cerah dalam setahun, adalah bijaksana untuk mengimplementasikan proyek-proyek yang ada untuk elektrifikasi penuh dari berbagai sektor ekonomi nasional. Listrik yang diperoleh dengan cara ini dalam kasus seperti itu lebih murah daripada bentuk energi tradisional dan paling disukai karena ramah lingkungan.
Pembangkit listrik tenaga surya dipasang dengan cepat dan dibedakan dengan kemungkinan meningkatkan daya yang dibutuhkan hanya dengan memasang panel surya tambahan. Sel silikon hanyalah salah satu dari banyak cara untuk mengubah energi matahari menjadi energi listrik. Ini masih merupakan cara yang sangat mahal untuk menghasilkan listrik.
Biaya instalasi surya dengan kapasitas 1 kilowatt di Amerika Serikat adalah sekitar 3 ribu dolar dan terbayar hanya setelah 14-15 tahun, yang terlalu lama dibandingkan dengan pembangkit listrik termal. Oleh karena itu, untuk aplikasi industri, metode konversi digunakan, menurut legenda, oleh Archimedes pada abad ke-3 SM, yang menggunakan sinar matahari untuk mempertahankan kampung halamannya di Syracuse dari Romawi. Pemasangannya adalah cermin heksagonal, terdiri dari cermin segi empat kecil, yang dapat dipindahkan dengan bantuan engsel khusus. Cermin ini dipasang sedemikian rupa sehingga, ketika dipantulkan, mereka menciptakan panas, membakar kapal musuh yang terletak pada jarak penerbangan panah. Perangkat stasiun surya modern didasarkan pada prinsip ini. Pembangkit listrik tenaga surya modern adalah cermin heliostat yang terletak di wilayah yang luas, berputar mengikuti sinar matahari dan mengarahkannya ke reservoir dengan air atau heat sink lainnya. Konversi energi matahari menjadi energi listrik dimungkinkan dalam hal ini dengan penggunaan turbogenerator, yang prinsip pengoperasiannya didasarkan pada penggunaan energi uap yang memutar turbin generator. Energi matahari disimpan di menara energi khusus dengan banyak lensa yang memfokuskan sinar matahari dengan cara yang ditargetkan, yang digunakan untuk mengubah air menjadi uap. Yang disebut kolam surya, yang terdiri dari dua lapisan air, juga dapat digunakan untuk mengumpulkan energi matahari: larutan garam yang sangat pekat di bagian bawah dan bagian atas, yang merupakan air tawar murni. Larutan garam dalam hal ini akumulator energi matahari yang digunakan untuk mengubah cairan yang mendidih pada suhu yang relatif rendah menjadi uap untuk pasokan selanjutnya ke generator saat ini.
Cara yang menarik, meskipun tidak diterima secara luas, untuk menangkap dan mengubah energi matahari menjadi listrik adalah ide yang diajukan pada awal abad kedua puluh oleh insinyur Prancis Bernard Dubos, yang terdiri dari penggunaan kanopi kaca dengan luas lebih dari 1 persegi kilometer dengan cerobong asap tinggi (seperti perapian) di tengah struktur.
Ini didasarkan pada dua efek: rumah kaca dan perapian. Menghangatkan di bawah atap, udara hangat mengalir ke cerobong asap, seperti ke cerobong perapian, dan memutar turbin generator listrik, menghasilkan listrik. Tampaknya satu-satunya kelemahan desain adalah kemampuan untuk menghasilkan listrik hanya pada siang hari. Namun, gagasan Dubos menerima implementasi praktis hanya setelah lebih dari 50 tahun. Pembangkit listrik eksperimental dengan kapasitas 50 kW menggunakan teknologi ini dibangun di kota Manzanares di Spanyol pada tahun 1979 atas biaya Kementerian Riset Jerman. Pembangunan stasiun percobaan menelan biaya 16 juta mark. Itu menempati wilayah luas 45.000 meter persegi. meter, tinggi pipa adalah 195 m, tetapi tidak bekerja lama: setelah pipa dihancurkan oleh badai pada tahun 1989, stasiun ditutup. Argumen utama penentang teknologi ini adalah area atap kaca yang luas dengan produktivitas yang relatif rendah. Namun, lawan tidak memperhitungkan keadaan penting bahwa ada sejumlah besar area kosong stepa dan gurun di Bumi, yang dapat menjadi basis gratis untuk penggunaan sumber listrik baru. Argumen lain yang cukup berat terhadap ide Dubos adalah ketidakstabilan pipa tinggi dan perlindungannya yang tidak memadai dari bencana alam seperti gempa bumi dan badai. Namun demikian, insinyur desain Jerman Schleich memiliki argumen sendiri untuk argumen lawan ini: ia mengusulkan desain pipa yang terbuat dari beton bertekanan dengan kabel tegang yang tertanam di dindingnya. Solusi teknik semacam itu diterapkan secara praktis, misalnya, di menara televisi Ostankino dan sepenuhnya dibenarkan. Menurut perhitungan Yorck Schleich, adalah mungkin untuk mendapatkan pembangkit listrik dengan kapasitas 200 ribu kilowatt. Luas atap kaca untuk ini harus 78 kilometer persegi dengan ketinggian cerobong 1000 m. Sebagai hasil dari peningkatan teknologi "pembangkit listrik cerobong", yang mengasumsikan pembangkit listrik sepanjang waktu oleh stasiun, ide ini akhirnya mendapat dukungan. Pengoperasian stasiun yang berkelanjutan harus dipastikan dengan sistem tertutup dari selang atau pipa berisi air yang terletak di bawah atap kaca struktur. Air di dalamnya memanas pada siang hari di bawah pengaruh panas matahari dan memanaskan udara di malam hari, yang terus memutar rotor turbogenerator. Efisiensi stasiun semacam itu agak lebih rendah daripada pembangkit listrik termal berbahan bakar batubara (1 kWh listrik yang dihasilkan oleh "stasiun cerobong asap" akan menelan biaya 14 pfennig, yang, berbeda dengan satu kWh listrik dari stasiun berbahan bakar batubara , adalah 2,5 pfennigs lebih mahal). Namun, "stasiun perapian" jauh lebih hemat biaya daripada stasiun "solar" lainnya, seperti stasiun yang ditenagai oleh sel fotovoltaik. Pemerintah negara bagian Rajasthan di India, yang terinspirasi oleh gagasan tersebut, memutuskan untuk menghidupkannya dengan membangun beberapa stasiun semacam itu dengan total kapasitas 1000 megawatt di Gurun Thar. Masih mencari investor untuk proyek tersebut.
Menurut skeptis, struktur seperti itu hanya dapat berfungsi sebagai ilustrasi teknologi baru dalam energi matahari, karena pembangunan "stasiun cerobong asap" berkapasitas tinggi, yang hanya mungkin dilakukan di daerah gurun yang panas, akan disusutkan oleh kebutuhan untuk meletakkan daya yang lama. jalur ke tempat-tempat konsumsi listrik industri, yang tentu saja akan mempengaruhi nilainya.
Pilihan yang paling optimal adalah pembangkit listrik tenaga surya-termal hibrida yang menggabungkan operasi siang hari dari Matahari dan operasi malam hari dari gas. Ada beberapa pembangkit seperti itu di Amerika Serikat dengan total kapasitas lebih dari 600 MW. Pembangkit listrik tenaga surya industri pertama dibangun di Uni Soviet pada tahun 1985 di dekat kota Shchelkino di Krimea. Daya puncaknya sama dengan daya puncak reaktor nuklir pertama. Namun, pada pertengahan 90-an, ditutup karena rendahnya produktivitas dan tingginya biaya listrik yang dihasilkannya: dalam 10 tahun beroperasi, pembangkit listrik ini hanya menghasilkan 2 juta kWh listrik. Di AS, sebaliknya, tahun 1990-an adalah masa pengembangan aktif teknologi surya dan penggunaannya dalam skala industri. Pada akhir tahun 1989, pembangkit listrik tenaga surya-gas 80 megawatt diluncurkan oleh Loose Industries. Selama lima tahun ke depan, perusahaan yang sama hanya di negara bagian California membangun pembangkit listrik tenaga surya (SPP) serupa untuk 480 MW, dan biaya satu kilowatt gas surya tersebut. jam dibawa ke 7-8 sen, yang ternyata menjadi setengah biaya satu kilowatt-jam energi yang dihasilkan di pembangkit listrik tenaga nuklir.
Saat membangun pembangkit listrik tenaga surya berkapasitas tinggi, selain membutuhkan area penempatan yang sangat besar (misalnya, untuk menghasilkan 1 terawatt listrik per tahun, yang merupakan 13% dari seluruh listrik yang dikonsumsi manusia, perlu untuk menutupi permukaan seluas 40.000 kilometer persegi dengan panel silikon surya), para ilmuwan akan menghadapi masalah yang sama sekali baru . Karena listrik dari pembangkit listrik tenaga surya dihasilkan hanya pada siang hari, dan dibutuhkan sepanjang waktu, kelebihan energi yang dihasilkan pada siang hari harus disimpan di suatu tempat untuk digunakan pada malam hari. Listrik harus disimpan dalam baterai, roda gila super, kapasitor raksasa. Biaya fasilitas tersebut tidak akan berbeda jauh dengan biaya SPP itu sendiri. Masalah kedua adalah perubahan iklim di lokasi konstruksi. Jika sebelumnya energi matahari dihabiskan untuk memanaskan tanah dan udara, maka setelah memasang panel, itu akan diambil untuk produksi listrik dan suhu di seluruh area 40.000 meter persegi. kilometer akan turun. Harap dicatat bahwa 40.000 meter persegi. kilometer - ini kira-kira seperdua ratus luas gurun Sahara atau hampir seluruh wilayah Moskow, dan ini adalah wilayah yang signifikan, di tengahnya akan muncul area bertekanan rendah, membentuk siklon. Dan siklon, pada gilirannya, adalah hujan dan mendung yang terus-menerus, yang tentu saja akan mempengaruhi jumlah listrik yang dihasilkan. Dimana pintu keluarnya? Semuanya sangat sederhana jika Anda tidak membangun satu pembangkit listrik tenaga surya raksasa di area seluas 40.000 kilometer persegi, tetapi 400 pembangkit listrik masing-masing seluas 100 km2, menempatkannya di wilayah tercerah di dunia dan menggabungkannya menjadi satu jaringan energi. Keuntungan dari metode ini jelas: sementara stasiun surya di sisi malam Bumi akan beristirahat, di sisi yang berlawanan stasiun yang tersisa akan aktif menghasilkan listrik, dan tidak akan ada perubahan iklim khusus di area kecil seperti itu (10x10 km) . Bahkan lebih dekat dengan kondisi nyata dan cukup layak bahkan pada saat ini adalah pembangunan bahkan tidak 400 stasiun surya besar, tetapi hanya beberapa lusin besar dan sejumlah besar yang kecil, misalnya, berukuran 10x10 m.
Lebih dari 500 MW sel surya diproduksi setiap tahun di dunia. Dan, terlepas dari masalah penggunaan yang ada pada skala industri, tata surya kini telah dengan kuat dan permanen memasuki kehidupan jutaan orang di seluruh dunia. Stasiun fotovoltaik bergerak sangat diperlukan bagi wisatawan, karena memungkinkan untuk mandiri energi dan menikmati kenyamanan di mana pun ada sinar matahari. Modul fotovoltaik memberikan perlindungan katodik pada struktur logam, pengoperasian instalasi pengangkat air, peralatan listrik rumah tangga, digunakan untuk menyalakan komunikasi radio relai, mengisi baterai, dan juga untuk membuat pagar listrik di pertanian. Perkembangan teknologi surya dan penurunan harga sel surya akan mengarah pada perluasan segmen pasar energi yang masih relatif baru ini. Dalam waktu dekat, sel surya yang disematkan pada bahan bangunan akan digunakan untuk penerangan dan ventilasi bangunan. Berbagai produk konsumen akan memperoleh properti baru saat menggunakan komponen fotovoltaik di dalamnya.
SASARAN:
A) untuk mengkonsolidasikan kemampuan untuk mengklasifikasikan jenis sumber daya yang diketahui,
B) untuk membentuk konsep baru "pembangunan sumber daya alam yang komprehensif" dan "penggunaan sumber daya yang beredar".
TATA NAMA:
A) minyak - AS, Arab Saudi, Rusia.
B) gas - Rusia, AS, Kanada, Belanda.
C) batubara: Cina, Amerika Serikat, Rusia, India. Kondisi pertambangan dan negara pengekspor terbaik adalah Australia, Amerika Serikat, Afrika Selatan.
D) aluminium - Prancis, India, Suriname, AS.
E) besi - bahan baku bijih - AS, Cina, Rusia.
E) timbal dan seng - AS, Kanada, Australia.
G) tembaga - Zambia, Zaire, Chili, AS.
^ RENCANA PELAJARAN:
Distribusi mineral di sekitar planet ini.
Klasifikasi sumber daya mineral.
Masalah penipisan sumber daya mineral dan cara mengatasinya.
^ PROSEDUR PELAJARAN:
Blok motivasi.
Mengapa orang membutuhkan begitu banyak sumber daya mineral hanya di abad ke-20?
Apa hukum yang mengatur distribusi mineral di kerak bumi?
Soroti arah utama pencarian sumber daya mineral saat ini.
Bagian praktis.
Catatan: Siswa dapat diminta untuk melengkapi tabel tersebut.
Klasifikasi dan geografi sumber daya mineral
| Sumber daya bahan bakar dan energi | Sumber daya bijih | Pertambangan dan sumber daya kimia | Bahan bangunan alami | Batu hias dan berharga |
|||||
| Contoh | Negara | Contoh | negara | Contoh | negara | contoh | negara | contoh | Negara |
B) Pada peta kontur, tandai endapan jenis utama sumber daya mineral dengan indikasi volume produksinya.
C) Sebutkan negara-negara yang kekurangan jenis mineral utama.
Bagian akhir.
Seberapa akut masalah penyediaan sumber daya mineral dalam skala global dan regional saat ini?
Sarankan cara penggunaan sumber daya mineral secara rasional. Apa inti dari pengembangan bahan baku yang terintegrasi?
^ PEKERJAAN RUMAH: pada contoh sumber daya hutan, tanah atau air (sesuai pilihan siswa), pertimbangkan geografi lokasinya, tingkat penggunaan dan keadaan ekologisnya.
Pencemaran lingkungan dan masalah lingkungan.
SASARAN:
A) memberikan penilaian alam, ekonomi dan lingkungan sumber daya alam,
B) berdasarkan analisis komparatif, pertimbangkan skala pengelolaan alam.
PRASASTI:"Dunia yang dapat diterbangkan dalam 90 menit tidak akan pernah lagi bagi orang-orang seperti bagi nenek moyang mereka."
^ PROSEDUR PELAJARAN:
Blok motivasi.
Masalah apa yang diangkat oleh penulis baris-baris ini?
Seperti apa dunia sebelum munculnya manusia?
Bagaimana Anda menjelaskan ungkapan: “Manusia memasuki dunia tanpa suara… Dan dunia yang besar, agresif… mengabaikan penampilan manusia”?
Di bawah pengaruh faktor apa planet ini berubah?
Di era sejarah apa, menurut Anda, orang pertama kali memikirkan masalah lingkungan yang kompleks?
Dalam perjuangan yang sulit dengan alam, setelah melewati ambang cobaan yang tak terpikirkan, manusia bertahan, tumbuh, memperoleh kekuatan yang sebanding dengan kekuatan alam itu sendiri, mengungkapkan rahasianya yang paling rahasia. Dia tidak hanya mengelilingi planetnya hari ini dalam 90 menit. Dia langsung menutupi pikirannya.
Nah, sejarah, alam sekali lagi menguji kita untuk kewajaran? Tidak, mereka bukan. Inilah manusia itu sendiri setiap hari dan setiap jam menguji dirinya sendiri, pikirannya, ujian kemanusiaan yang tiada akhir. Dengan setiap perbuatan, dengan setiap tindakan, kita menjawab pertanyaan: apakah seseorang layak atas sikapnya terhadap orang lain? Dan dalam beberapa dekade terakhir, ternyata pertanyaan ini memiliki kelanjutan: apakah manusia layak atas sikapnya terhadap nenek moyangnya - alam?
Pemeriksaan kami ditandai oleh fakta bahwa kami mengaturnya untuk diri kami sendiri, dan sejarah dan alam memberi kami nilai. Mereka menyimpan “catatan” yang, dalam beberapa dekade dan abad, keturunan kita akan terbuka dan dengan merendahkan atau dengan pahit melihat indikator rasionalitas dan kemanusiaan kita. Dan mereka harus memperbaiki kesalahan kita, kesalahan kita, kesembronoan kita.
Dunia apa yang dimasuki seseorang abad ke-21?
Manusia abad ke-21. Siapa dia? Kualitas apa yang harus dia miliki sejak awal?
Blok konten-prosedur.
Penilaian alam, ekonomi dan lingkungan sumber daya hutan, air dan lahan sesuai dengan rencana (analisis peta tematik, teks buku teks, sumber tambahan pengetahuan geografis):
B) ketersediaan sumber daya negara dan wilayah di dunia,
B) keadaan ekologis,
Informasi tambahan:
Sumber daya tanah.
Tanah, organisme yang paling kompleks dan hampir hidup ini, terkait erat dengan air dan udara, membentuk sistem tritunggal dengan mereka. Dan mereka yang percaya bahwa ketika seseorang terlalu banyak mengganggu habitat alami dan tanah, ia menggerakkan mekanisme yang benar-benar neraka, tindakan yang memengaruhi segalanya, bahkan lapisan atmosfer yang diperlukan untuk keberadaan manusia di Bumi, adalah benar. Dan bukan kebetulan bahwa kekurangan tanah dikaitkan dengan kekurangan air.
Sumber air.
Kekurangan air yang begitu akut tidak disebabkan oleh fakta bahwa ia telah berkurang. Air bersihnya kurang.
Potensi tenaga air - perairan sungai yang layak digunakan untuk menghasilkan listrik. Lebih dari 50% potensi ini ada di China, Rusia, AS, Zaire, Kanada, dan Brasil.
Sumber daya hutan.
Tutupan hutan - rasio area berhutan terhadap total area (Amerika Selatan - 36%, Eropa - 34%, Amerika Utara - 29%, Asia - 23%, Afrika - 22%, Australia dan Oseania - 10%). Di dunia, menurut ukuran kawasan hutan dan cadangan kayu, mereka membedakan sabuk hutan utara dan sabuk hutan selatan.
Jika tidak ada hutan, maka uap air segera mengalir ke sungai, menyebabkan tumpahan dan banjir. Tidak ada hutan - ia merobek tanah dengan cepat, membawa humus ke sungai, menyumbat saluran. Masalah ini semakin serius karena selama seabad terakhir manusia telah berhasil memanfaatkan banyak sungai untuk tim pembangkit listrik tenaga air, dan bagian terbesar dari tanah yang dihancurkan berakhir di waduk. Jika hulu sungai ditebangi, maka pembangkit listrik tenaga air tidak akan bertahan lama di atasnya. Ada kasus ketika umur bendungan dibatasi hingga 10 - 15 tahun, setelah itu tidak ada lagi. Alam, seolah-olah dalam "kucing dan tikus" bermain dengan manusia ...
D. Cara-cara mengatasi masalah lingkungan.
Meringkas.
Tujuan apa yang dikejar seseorang ketika mengembangkan wilayah dan sumber daya baru di Bumi?
E. Mezhelaitis memiliki garis berikut:
Bola pipih dan berkerut
Tersesat di hamparan tak berujung
Dan di bulan, seperti di cermin, aku melihat
Betapa matinya dia.
Dan betapa jeleknya.
Saya diciptakan oleh bumi - karena kerinduan.
Dan di saat kesedihan bumi
Memberi saya bola kepala
Jadi seperti bumi dan matahari.
Bumi mematuhiku, dan aku,
Memberkahinya dengan kecantikan.
Saya menciptakan kembali bumi
Baru, lebih baik, cantik - seperti itu
Dia tidak pernah!
Apa yang bisa Anda tidak setujui? Mengapa?
Kegiatan apa yang dilakukan orang untuk memperbaiki keadaan lingkungan?
Area bumi apa yang saat ini membutuhkan perawatan khusus?
Tahukah Anda benua mana yang awalnya "tidak beruntung" dengan seseorang? Dukung ini dengan contoh nyata.
Setengah abad kemudian, cerita serupa terjadi di Australia dengan katak Hawaii. Itu didatangkan untuk mengendalikan hama tebu. Kodok memakan kumbang dan mulai berkembang biak dengan cepat. Dan katak Hawaii dapat hidup 40 tahun, mencapai berat satu setengah kilogram, bertelur hingga 40 ribu telur setiap tahun! Setelah selesai dengan kumbang, kodok beralih ke serangga dan katak lain. Bahkan kucing dan anjing pun mati karena racunnya. Ada hadiah $37 untuk menangkap seekor kodok di kota Darwin. Di jalan-jalan kota ini ada poster dengan gambar katak dan dengan tulisan: "Dicari - mati atau hidup."
Lebih mencolok adalah kasus kaktus pir berduri. Hari ini sulit untuk mengatakan siapa yang membawa kaktus ini ke Australia. Hanya diketahui bahwa pada tahun 1839 hanya satu salinan yang datang ke New South Wales. Dan ini cukup untuk 4 juta hektar untuk tumbuh dengan pir berduri pada akhir abad ke-19, dan 24 juta hektar pada tahun 1920. Kaktus itu maju tak terkendali di padang rumput. Hanya pada tahun 1925, di Argentina, mereka menemukan musuh alami tanaman berbahaya ini - kupu-kupu ngengat kaktus kecil, membawanya ke Australia, dan dia mengatasi kaktus dengan kecepatan yang sama dengan yang dikalikan.
Dan sejarah tahu banyak contoh seperti itu.
Apa tujuan yang dikejar manusia saat menjelajahi Bumi baru?
R. Rozhdestvensky pernah berkata: "Pikiran manusia adalah pikiran, pikiran umat manusia adalah dunia." Jelaskan arti dari kata-kata tersebut.
Penilaian diri terhadap pekerjaan siswa di dalam kelas.
^ PEKERJAAN RUMAH: menyiapkan "proyek pertahanan" untuk penggunaan sumber energi alternatif, sumber daya laut atau sumber daya rekreasi (sesuai pilihan siswa).
Sumber energi alternatif. Sumber daya kelautan dan rekreasi.
SASARAN:
untuk mengidentifikasi geografi dan prospek penggunaan energi alternatif, sumber daya kelautan dan rekreasi dunia.
^ PERTANYAAN KONFERENSI:
Klasifikasi dan geografi sumber energi alternatif, sumber daya kelautan dan rekreasi.
Relevansi penggunaan sumber daya ini.
^ KEMAJUAN KONFERENSI:
Klasifikasi dan geografi sumber energi alternatif, sumber daya kelautan dan rekreasi.
A) energi non-tradisional.
| Jenis sumber daya | Penggunaan | Geografi |
|
| Keuntungan | Masalah |
||
| Energi surya (pengembangan energi surya) | Jumlah energi matahari yang sangat besar | Kepadatan energi matahari yang lemah | Jepang, India, Italia, Brasil, Australia, Israel, AS (Florida, California) dan Prancis berhasil. |
| Energi angin | Potensi energi angin yang besar | Dispersi dan inkonsistensi energi angin | Instalasi kuno: Cina, India, Mesir, modern: Prancis, Jerman, Denmark, AS, Inggris Raya, Italia |
| Energi panas bumi (dua jenis - air panas dan panas batu panas) | Cadangannya praktis tidak ada habisnya, tersebar luas (10% dari luas dunia), penggunaan energi panas bumi tidak memerlukan biaya tinggi, energi panas bumi tidak berbahaya dan tidak mencemari lingkungan | Konsentrasi energi panas bumi yang lemah | Rusia, Italia, Islandia, Selandia Baru, dan Jepang |
| Energi pasang surut air laut | Potensi energi yang sangat besar, melebihi energi semua sungai di dunia | Peluang pembangunan pembangkit listrik tenaga pasang surut hanya ada di 25 tempat di dunia | Rusia, Prancis, Kanada, Inggris Raya, Australia, Argentina, AS memiliki sumber energi pasang surut terbesar. |
B) Sumber Daya Laut Dunia.
| Klasifikasi sumber daya | Penggunaan | Geografi |
|
| Keuntungan | Masalah |
||
| Air laut | Cadangan yang sangat besar - 94%, mengandung 70 unsur kimia | Rendahnya kandungan unsur-unsur tertentu dalam air laut dan kurangnya teknologi untuk pengolahannya, tidak layaknya ekstraksinya | Sekitar 40 negara di dunia tidak memiliki akses ke laut |
| sumber daya hayati | Peluang untuk menyediakan makanan bagi 20 miliar orang, pakan ternak Kemungkinan pemuliaan buatan (budidaya laut, budidaya) | Terdistribusi tidak merata, habis | Perkebunan tiram: Jepang, Cina, Amerika Serikat, Belanda, Prancis, Australia. Kerang: Eropa. |
| Sumber daya mineral (sumber daya zona paparan dan sumber daya dasar laut dalam) | Produksi minyak dan gas, nodul ferromangan, placers pesisir-laut, deposit fosfor, dll. | Sebagian besar terletak di daerah perairan dalam dan zona beting, kesulitan mengekstraksi ke permukaan | Minyak dan Gas - Teluk Meksiko, Laut Utara, Teluk Persia, Teluk Guinea, Cassiterite - Indonesia, Thailand, Malaysia, Fosfat - Samudra Pasifik, Tambang Batubara Bawah Laut - Inggris, Kanada, Jepang, Cina |
budidaya laut - perkembangbiakan buatan organisme akuatik di air laut.
Akuakultur - budidaya buatan organisme air di laut dan air tawar.
kasiterit - deposit bijih timah di wilayah pesisir.
C) Sumber daya rekreasi (klasifikasinya bervariasi):
wisata kesehatan (gunung, balneologi, danau dan daerah lainnya),
wisata tamasya (menggabungkan relaksasi dengan minat kognitif),
pariwisata ilmiah,
wisata bisnis,
ziarah keagamaan.
Negara dengan perkembangan pariwisata internasional terbesar di tahun 90-an: Prancis, AS, Spanyol, Italia, Hongaria, Austria, Inggris Raya, Meksiko, Jerman, Kanada, Swiss, Portugal.
Relevansi penggunaan sumber daya ini.
Di industri mana Anda pertama kali akan mengarahkan investasi Anda? Mengapa?
Mengapa kerjasama internasional diperlukan untuk pengembangan sumber energi alternatif?
Negara mana di dunia yang dapat menerima pendapatan tahunan hanya melalui pengembangan ekonomi rekreasi?
Contoh spesifik tentang prospek pengembangan industri kelautan.
Evaluasi dan penilaian diri terhadap hasil kerja siswa.
^ PEKERJAAN RUMAH: persiapan untuk pengujian.
Uji pada topik "Sumber Daya Alam".
SASARAN:
A) sistematisasi pengetahuan siswa tentang topik,
B) mengidentifikasi kesenjangan dalam topik "Sumber Daya Alam".
UJI.
^ Distribusi sumber daya alam di planet ini dijelaskan oleh:
B) perbedaan proses tektonik,
C) perbedaan proses tektonik, iklim dan kondisi yang berbeda untuk pembentukan mineral di era geologi yang berbeda.
^ Negara-negara Andes menonjol dengan sumber daya yang besar:
B) bijih tembaga dan polimetalik,
B. mangan dan fosforit.
^ Kelompok negara mana, yang memiliki hampir semua sumber daya yang diketahui, diberi nama yang salah:
b) Rusia, AS, Brasil, Cina, Argentina,
C) Rusia, AS, Brasil, Cina, Australia.
^ Logam non-ferrous yang paling umum di kerak bumi adalah:
B) aluminium
Kelompok negara mana yang memiliki cadangan bijih tembaga terbesar:
B) Zambia, Zaire, Chili, Rusia, India, AS,
C) Zambia, Zaire, Chili, Australia, Cina, AS.
^ Struktur dana pertanahan didominasi oleh:
B) hutan dan semak belukar,
C) pemukiman, industri dan transportasi,
D) padang rumput dan padang rumput
D) tanah budidaya (tanah yang subur, kebun buah-buahan, perkebunan).
^ Penduduk di wilayah mana yang mendapat pasokan air reguler hanya 10%:
B) Australia
D. Afrika.
Negara-negara yang menempati posisi terdepan di dunia dalam hal cadangan kayu:
B) Rusia, Kanada, Brasil, Cina,
C) Rusia, Kanada, AS, Kongo.
akuakultur adalah:
B) pengembangbiakan buatan organisme air di air laut.
^ Di mana varian jumlah sumur minyak dan gas yang beroperasi diatur dalam urutan menurun:
B) Teluk Persia, Teluk Meksiko, Laut Utara, Teluk Guinea,
C) Teluk Persia, Laut Utara, Teluk Meksiko, Teluk Guinea,
D) Teluk Meksiko, Teluk Persia, Laut Utara, Teluk Guinea.
^ Negara mana yang paling sukses dalam pengembangan pembangkit listrik tenaga surya:
B. Prancis dan Jerman,
B) Jepang dan Prancis
D. Prancis dan Amerika Serikat.
^ Industri "kotor" meliputi:
B) kimia, petrokimia, metalurgi, pulp dan kertas, tenaga air dan tenaga panas,
C) industri kimia, petrokimia, metalurgi, pulp dan kertas, nuklir dan tenaga air.
^ Selesaikan definisi:
B. ekonomi rekreasi adalah...
C) Woodiness adalah ...
D) penilaian alam sumber daya adalah ...
E) evaluasi ekonomi sumber daya adalah ...
E) penilaian lingkungan sumber daya adalah ...
^ KUNCI: 1-c, 2-b, 3-b, 4-b, 5-a, 6-a, b, 7-d, 8-a, 9-a, 10-a, 11-d, 12-a.
Populasi dan reproduksinya.
SASARAN:
A) untuk mengajar siswa untuk mengkarakterisasi dinamika populasi dunia abad kedua puluh, untuk mengungkapkan esensi dari kebijakan demografis dan transisi demografis,
B) membantu siswa menganalisis pertumbuhan atau penurunan populasi yang tidak terkendali dengan menggunakan contoh masing-masing wilayah atau negara.
^ GARIS KULIAH:
Dinamika penduduk bumi.
reproduksi populasi.
Harapan hidup rata-rata.
kebijakan demografi.
1. Dinamika penduduk.
Berkat sensus, dimungkinkan untuk menentukan jumlah orang di berbagai bagian planet ini dan secara umum di dunia. Sumber sejarah mengklaim bahwa orang Yunani kuno adalah yang pertama melakukan sensus penduduk. Sejak abad ke-19, sensus penduduk reguler telah dilakukan di Inggris, Amerika Serikat dan negara-negara lain (di negara-negara di dunia, sensus penduduk dilakukan setelah beberapa tahun: sekali setiap 5 atau 10 tahun).
Pada akhir 1999, jumlah orang di planet ini melampaui angka lebih dari 6 miliar orang.
Pertumbuhan populasi Bumi (menurut B.Ts. Urlanis dan V.V. Pokshishevsky) tercermin dalam tabel.
| kronologi | Periode | Lama periode (tahun) | Populasi pada awal periode (juta orang) | Pertumbuhan penduduk tahunan rata-rata (dalam %) |
| 7000 SM | Neolitikum | 5000 | 10 | 0,03 |
| 2000 SM | jaman dahulu | 2000 | 50 | 0,1 |
| 0 (era baru) | Awal dari era baru, awal Abad Pertengahan | 2000 | 230 | 0,02 |
| 1000 | Abad Pertengahan | 1000 | 305 | 0,1 |
| 1500 | Abad Pertengahan Akhir | 500 | 440 | 0,1 |
| 1650 | Awal dari waktu yang baru | 150 | 550 | 0,3 |
| 1800 | waktu baru | 150 | 952 | 0,5 |
Kesimpulan: laju percepatan pertumbuhan penduduk pada periode sejarah modern.
Alasan: ketergantungan manusia yang besar pada alam, tingkat produksi yang rendah, perang yang sering terjadi, wabah penyakit, kelaparan, dll.
^ 2. Reproduksi populasi.
Tingkat reproduksi populasi terutama tergantung pada karakteristik pergerakan alaminya. reproduksi populasi - serangkaian proses kesuburan, kematian dan peningkatan alami, yang memastikan pembaruan dan perubahan generasi manusia yang berkelanjutan.
Menurut perhitungan yang dilakukan di PBB, terungkap bahwa pertumbuhan tahunan penduduk dunia pada tahun 1990-1995. sebesar 1,48%, dengan demikian, 81 juta orang ditambahkan setiap tahun. Dalam lima tahun sebelumnya - dalam periode 1985-1990. - populasi Bumi meningkat setiap tahun sebesar 87 juta orang.
Alasan perlambatan: krisis ekonomi, peningkatan penggunaan alat kontrasepsi di negara berkembang, banyak perang, penyebaran AIDS dan lain-lain.
Jenis-jenis reproduksi populasi:
1. Diperluas - berdasarkan perubahan generasi yang cepat - ini hampir semua negara berkembang di Amerika Latin, Afrika dan Asia. Mereka dicirikan oleh tingkat kelahiran yang tinggi dan sangat tinggi, peningkatan kematian; pertumbuhan penduduk alami relatif tinggi. Setelah Perang Dunia Kedua, berbagai tindakan anti-epidemi diambil dan standar hidup penduduk meningkat, sehingga angka kematian di sejumlah negara ini menurun, tetapi rata-rata harapan hidup tetap agak rendah.
2. Sederhana (transisi demografis) - negara-negara yang berada pada berbagai tahap transisi dari tipe yang diperluas ke tipe yang menyempit, dan sebaliknya (Negara maju).
3. Sempit - dengan tingkat kelahiran yang rendah, kematian yang relatif rendah dan pertumbuhan penduduk alami yang rendah (Lithuania, Latvia, Hongaria dan beberapa lainnya). Populasi negara-negara ini mencakup banyak orang berusia di atas 60 tahun dan sedikit anak-anak, oleh karena itu, proses penuaan bangsa terjadi di sini dan proses depopulasi kurang lebih jelas (penurunan pertumbuhan penduduk ke tingkat yang tidak tidak memastikan reproduksinya yang sederhana).
^ 3. Harapan hidup rata-rata.
Di bawah harapan hidup rata-rata, ahli demografi memahami jumlah tahun yang harus dijalani oleh generasi tertentu, asalkan sepanjang hidup generasi ini, kematian (untuk kelompok usia tertentu) akan sama dengan tingkat awal (menurut V.P. Maksakovski).
Ada perbedaan antara negara maju dan berkembang secara ekonomi, yang rata-rata 14 tahun. Dan Eropa asing dan Amerika Utara berada di depan Afrika dalam indikator ini selama 22-23 tahun. Harapan hidup rata-rata untuk pria dan wanita di masing-masing negara bagian adalah: Jepang - 76 dan 82 (masing-masing), Belanda dan Swedia - 74 dan 80, Kanada - 72 dan 79, Prancis - 72 dan 81, Australia 73 dan 80 tahun. Di negara berkembang, angka ini berkisar antara 60-65 tahun.
Pada tahun 80-an. di beberapa negara bagian, ada penurunan harapan hidup rata-rata (hingga 68 tahun), yang dijelaskan oleh kematian yang sangat tinggi akibat kecelakaan dan cedera.
^ 4. Kebijakan demografi.
Demografi - ilmu tentang pola reproduksi populasi dan strukturnya.
Ledakan populasi - fenomena pertumbuhan populasi yang cepat di negara-negara dengan jenis reproduksi populasi yang diperluas (Kenya, Botwan6a).
Krisis demografis – penurunan populasi alami (Hongaria).
Transisi demografis - proses perubahan berturut-turut dalam tingkat kelahiran, kematian dan peningkatan alami dalam populasi sebagai perkembangan sosial-ekonomi negara.
Kebijakan demografi - pengaruh negara yang disengaja pada proses demografis, baik dengan tujuan mempertahankan tren yang ada (jika menguntungkan), atau dengan tujuan mengubahnya (jika tidak menguntungkan).
Misalnya, di negara-negara dengan tingkat pertumbuhan alami yang rendah atau negatif, negara melakukan kegiatan berikut: membayar pinjaman sekaligus kepada pengantin baru, memberikan tunjangan sehubungan dengan kelahiran setiap anak, cuti hamil yang panjang, keluarga memiliki hak istimewa untuk membeli apartemen, untuk menempatkan anak-anak di lembaga pembibitan (negara-negara Eropa Timur dan Barat). Di Irlandia, Spanyol dan Portugal, perceraian hampir tidak mungkin.
^ PEKERJAAN RUMAH:
konsolidasi kategori geografis utama.
Struktur penduduk.
SASARAN:
A) untuk membuktikan dengan contoh nyata bahwa populasi planet ini adalah kaleidoskop orang-orang dengan kekhasan kehidupan dan budaya, identitas etnis,
B) untuk mengajar siswa sekolah menengah untuk mengklasifikasikan populasi dunia berdasarkan kriteria yang berbeda,
C) untuk mengkonsolidasikan keterampilan dan kemampuan bekerja dengan peta tematik tentang topik ini.
^ RENCANA PELAJARAN:
Struktur penduduk. Bagian teoretis.
Pelaksanaan tugas praktikum.
SELAMA KELAS:
I. Struktur Penduduk.
Komposisi ras:
Ras - 70% dari total populasi (Kaukasoid, Mongoloid, Negroid, dan Australoid),
Ras campuran - 30% (mulatto, mestizo, sambo).
Bentuk ekstrim dari diskriminasi rasial disebut apartheid. Ini berarti perampasan atau pembatasan yang signifikan atas hak-hak politik, ekonomi dan sipil dari setiap kelompok populasi, hingga isolasi teritorialnya di tempat-tempat khusus (reservasi, di Afrika Selatan - bantustan ).
Komposisi etnis (nasional):
orang-orang ( kelompok etnis - komunitas orang yang mapan dan stabil) diklasifikasikan menurut jumlah mereka. Lebih dari 100 juta orang adalah orang Cina, Hindustan, Amerika AS, Bengali, Rusia, Brasil, dan Jepang. Jika perbatasan nasional bertepatan dengan perbatasan politik, maka negara-negara nasional tunggal terbentuk (mereka berlaku di Eropa, Amerika Latin, Australia, dan Timur Tengah). Ketika dua negara mendominasi dalam komposisi negara, negara disebut binasional (Belgia, Kanada, lainnya). Di negara bagian di mana orang-orang dari banyak negara tinggal, mereka adalah multinasional (negara bagian dengan struktur administratif-teritorial federal).
Orang-orang dengan bahasa yang sama disatukan dalam kelompok.
Klasifikasi linguistik (linguistik) orang-orang, di mana bahasa terkait digabungkan ke dalam keluarga bahasa (Indo-Eropa, Sino-Tibet, Afroasia, Altaic, Niger-Kordofan, Dravida, Australonesia, Ural, Kaukasia).
Komposisi agama. Agama utama:
Kristen (Katolik, Protestan, Ortodoksi),
Islam atau Islam (Sunisme, Syi'ah),
agama Buddha.
Agama nasional: Hindu di India, Shinto di Jepang dan lain-lain.
Komposisi gender: perbandingan antara penduduk laki-laki dan perempuan. Perbedaan itu menyangkut:
berbagai kelompok umur penduduk dunia,
wilayah individu.
Komposisi usia: proporsi anak-anak (di bawah 15 tahun), proporsi orang dewasa (15-59 tahun), proporsi pensiunan (di atas 60 tahun).
Polo - piramida usia - ini adalah jenis bagan khusus yang secara grafis menampilkan struktur usia dan jenis kelamin penduduk.
Komposisi penduduk yang “kualitatif” meliputi kondisi hidup dan gizi, kesehatan, kemampuan merasakan inovasi, dan tingkat pendidikan. (Contoh: di Bhutan 93% pria buta huruf dan 98% wanita buta huruf).
^ 2. Pemenuhan tugas praktek.
Analisis teks buku teks, diagram, piramida usia, tabel dan peta:
Apa inti dari munculnya "hot spot" di planet ini? Sebutkan daerah-daerah konflik nasional modern. Berikan contoh cara untuk mengatasinya.
Informasi apa yang terkandung dalam piramida usia? Menganalisis karakteristik piramida usia negara maju dan negara berkembang.
Jelaskan pekerjaan penduduk menurut sektor ekonomi dengan menggunakan contoh dua negara (dipilih oleh siswa). Menarik kesimpulan yang sesuai.
| Negara | Pekerjaan (juta orang) | Struktur ketenagakerjaan di industri |
||||||
| pertanian | DP* | OP** | Konstruksi | Berdagang | Mengangkut | jasa |
||
| Amerika Serikat | 117 | 3 % | 2 % | 17 % | 8 % | 18 % | 5 % | 47 % |
| Cina | ||||||||
| Indonesia | ||||||||
| Nigeria | ||||||||
*DP - industri ekstraktif
**OP - industri manufaktur.
4. Dengan menggunakan contoh-contoh spesifik, buktikan bahwa agama mencerminkan proses kompleks penjelajahan planet, perkembangan peradaban, citra spiritual dan budaya masing-masing negara dan masyarakat.
^ PEKERJAAN RUMAH (secara lisan):
Masalah demografis apa yang akan dihadapi negara-negara Amerika Latin, Asia, dan Afrika dalam 10-15 tahun?
Berikan gambaran perbandingan sumber daya tenaga kerja kedua negara (sesuai pilihan siswa). Rencana apa yang akan Anda gunakan untuk ini?
Penempatan penduduk. Pergerakan penduduk secara mekanis.
SASARAN:
A) mengidentifikasi penyebab tidak meratanya distribusi penduduk dan pergerakan mekanis orang,
B) penguatan kemampuan menganalisis peta tematik, tabel dan diagram.
PRASASTI:
"Faktor yang menentukan dalam distribusi populasi bukanlah lingkungan manusia seperti orang itu sendiri" (A.I. Voeikov).
^ RENCANA PELAJARAN:
Lokasi dan kepadatan penduduk.
Migrasi penduduk.
SELAMA KELAS:
Lokasi dan kepadatan penduduk.
Jelaskan arti dari kata-kata A.I. Voeikov. Apa yang dimaksud oleh ahli geografi Rusia yang terkenal itu?
(Analisis peta) Faktor-faktor apa yang menentukan pola persebaran penduduk saat ini?
pengaruh faktor alam,
dampak fitur historis dari penyelesaian tanah bumi,
perbedaan dalam situasi demografis saat ini,
dampak dari kondisi sosial ekonomi kehidupan masyarakat, kegiatan ekonomi mereka, tingkat perkembangan produksi.
Menganalisis data sebaran penduduk menurut derajat keterpencilan dari laut dan menarik kesimpulan yang sesuai:
B) dari 50 hingga 200 km - 23%,
C) dari 200 hingga 500 km - 24%,
D) dari 500 hingga 1000 km - 18%,
D) lebih dari 1000 km - 8%.
Negara dan wilayah mana yang memiliki konsentrasi penduduk terbesar?
Asia Timur (Cina, Jepang, Korea Utara, Republik Korea),
Asia Selatan (India, Bangladesh, Sri Lanka, Pakistan),
Asia Tenggara (Indonesia, Thailand, Filipina, Malaysia),
Eropa,
Atlantik (Timur Laut AS).
Kepadatan penduduk rata-rata adalah 38 orang per kilometer persegi. Bangladesh memiliki kepadatan penduduk tertinggi - 820 orang per kilometer persegi.
Di mana sebagian besar penduduk dunia tinggal - di kota atau daerah pedesaan? (48-50% penduduk tinggal di daerah perkotaan.)
Apa fitur utama dari penyelesaian wilayah Bumi? (Kontras dalam persebaran penduduk).
Migrasi penduduk.
"Orang-orang," tulis N.N. Baransky, bukan burung yang bermigrasi, dan migrasi mereka dijelaskan bukan oleh biologis, tetapi oleh hukum sosial. Apa prosesnya?
Migrasi eksternal dapat berbeda dalam sifat (sukarela dan paksa), alasan, cakupan teritorial (antarbenua dan intrabenua), durasi (permanen, sementara dan musiman). Alasan migrasi eksternal adalah pemukiman kembali ke wilayah yang belum berkembang dan migrasi yang terkait dengan kontrak tenaga kerja kontrak.
Apa yang Anda ketahui tentang migrasi “brain drain” (“migrasi intelektual”)?
Setelah Perang Dunia Kedua, ketika beberapa ribu spesialis di bidang fisika dibawa dari Jerman ke AS.
60-70an – memindahkan orang ke AS, Prancis, Inggris Raya, Kanada.
Keberangkatan ilmuwan, insinyur, dokter, dan spesialis lainnya dari Asia, Afrika, dan Amerika Latin.
Apakah Anda tahu tentang alasan lain untuk migrasi ke luar?
Fenomena baru lainnya dalam beberapa dekade terakhir, yang secara langsung atau tidak langsung terkait dengan migrasi penduduk, adalah meningkatnya jumlah pengungsi setiap tahun. Arus pengungsi internal dan eksternal yang besar telah dan diamati di banyak negara Asia (Afghanistan, Myanmar, India, Sri Lanka, Iran, Irak, Lebanon, Siprus, Israel), Afrika (Angola, Chad, Ethiopia, Sudan, Somalia, Uganda, Afrika Selatan ), Amerika Latin (Guatemala, Honduras, Nikaragua, Peru). Sebagian besar pengungsi pada 1980-an diterima oleh Pakistan (3,6 juta) dan Iran (2,8 juta) - terutama dari Afghanistan, Yordania (900 ribu). Sebagian besar, semua ini adalah “gaung” dari berbagai jenis konflik teritorial, perselisihan nasional, kelaparan, tetapi juga perjuangan politik yang tajam, yang seringkali bersifat tindakan jangka panjang.
Runtuhnya Yugoslavia dan permusuhan di wilayah bekas republik Soviet juga memunculkan arus pengungsi, yang totalnya melebihi 2,5 juta orang.
Wilayah dan negara apa yang menarik orang akhir-akhir ini? Mengapa?
^ RINGKASAN PELAJARAN: Apa peran yang dimainkan migrasi dalam perkembangan umat manusia dan distribusi populasi di planet ini?
Kesimpulan: Migrasi penduduk telah memainkan peran yang luar biasa dalam perkembangan umat manusia. Populasi Bumi saat ini dan dalam banyak hal yang sangat beragam sebagian besar diciptakan oleh migrasi. Orang-orang menetap di seluruh wilayah yang dapat dihuni. Migrasilah yang menciptakan kota-kota berjuta-juta, aglomerasi perkotaan (kelompok kota, kota kecil, desa, desa). Banyak negara modern besar diciptakan oleh para migran (pemukim). Jadi, dalam sejarah baru-baru ini, Amerika Serikat dan Kanada, Australia dan Selandia Baru muncul. Baru-baru ini, ratusan juta orang telah terlibat dalam migrasi setiap tahun, juga mempengaruhi distribusi orang di planet ini.
^ PEKERJAAN RUMAH: persiapan seminar.
Masalah urbanisasi.
SASARAN:
A) mengidentifikasi esensi, kecepatan dan bentuk urbanisasi di seluruh dunia, di masing-masing negara dan wilayah,
B) berdasarkan analisis berbagai sumber pengetahuan, membantu siswa memahami masalah kompleks kota-kota besar di seluruh dunia.
^ PROSEDUR PELAJARAN SEMINAR:
1.Motivasi - blok sasaran.
2. Pembahasan pertanyaan yang diajukan dan catatan singkat dari kesimpulan utama.
3. Pembekalan pelajaran secara kolektif.
Pertanyaan untuk diskusi dan informasi tambahan
