ΦΕ7: ΟΡΥΚΤΟΙ ΑΝΘΡΑΚΕΣ -
ENA ΠΟΛΥΤΙΜΟ ΣΤΕΡΕΟ
Τι είναι οι ορυκτοί άνθρακες; Τι ενέργεια περιέχουν;
Πού τους χρησιμοποιούμε;
Οι ορυκτοί άνθρακες ή γαιάνθρακες βρίσκονται στο υπέδαφος της γης και
περιέχουν χημική ενέργεια. Με την καύση, μετατρέπουμε τη χημική τους
ενέργεια σε μορφές που μπορούμε να αξιοποιήσουμε πιο εύκολα. Τους
χρησιμοποιούμε κυρίως στα θερμοηλεκτρικά εργοστάσια παραγωγής ηλε-
κτρικού ρεύματος. Πώς πιστεύετε ότι δημιουργήθηκαν;
Πριν από πάρα πολλά χρόνια δάση που υπήρχαν στην επιφάνεια της γης
καταπλακώθηκαν από στρώματα εδάφους εξαιτίας διαφόρων φυσικών
καταστροφών. Ανάλογα με το χρόνο που το καταπλακωμένο ξύλο έμεινε
θαμμένο, σχηματίσθηκαν οι διάφοροι τύποι γαιανθράκων, των οποίων η
περιεκτικότητα σε άνθρακα ποικίλλει.
Avie@UdeMischa
Ανάλογα με την περιεκτικότητα σε άνθρακα διακρίνουμε τέσσερις κύριες κα-
τηγορίες ορυκτών ανθράκων: την τύρφη, όταν η περιεκτικότητα σε άνθρακα
δεν ξεπερνά το 50%, τον λιγνίτη με περιεκτικότητα 50%-70%, το λιθάνθρακα
με περιεκτικότητα 70%-90% και τον ανθρακίτη με περιεκτικότητα μεγαλύτερη
από 90%.
τύρφη
λιγνίτης
λιθάνθρακας ανθρακίτης
Πού νομίζετε ότι βρίσκεται
ο εργάτης;
Τι πιστεύετε ότι κάνει και
τι εργαλείο χρησιμοποιεί;
Για να χρησιμοποιήσουμε τους ορυκτούς άνθρακες πρέπει να τους εξορύξουμε.
Αν τα κοιτάσματά τους είναι επιφανειακά, δηλ. βρίσκονται μέχρι 30 μέτρα από
την επιφάνεια της Γης, είναι μια αρκετά εύκολη διαδικασία. Συνήθως τα επιφα-
νειακά κοιτάσματα είναι λιγνίτες. Για να τα εξορύξουν οι εργαζόμενοι με ειδικά
μηχανήματα και εργαλεία απομακρύνουν αρχικά το χώμα και τα πετρώματα και
μετά μαζεύουν τους γαιάνθρακες, που τους μεταφέρουν με ταινιόδρομους.
Αν τα κοιτάσματα των ορυκτών ανθράκων είναι υπόγεια, τότε η εξόρυξή τους
είναι πολύ πιο δύσκολη και δαπανηρή. Γιατί;
Για την εξόρυξη των υπόγειων κοιτασμάτων πρέπει να κατασκευαστούν
υπόγεια τούνελ, που λέγονται ορυχεία. Τα υπόγεια ορυχεία φτάνουν σε
βάθος 200-300 μέτρων, αλλά υπάρχουν και περιπτώσεις, όπου ο άνθρακας
συλλέγεται από βάθος 1.000 μέτρων κάτω από την επιφάνεια της Γης.
Η κυκλοφορία στο ορυχείο γίνεται μέσα από ένα σύστημα στοών και ανελκυ-
στήρων, ενώ για τη μεταφορά του ορυκτού άνθρακα χρησιμοποιούνται
βαγονέτα, που κινούνται πάνω σε ειδικές ράγες.
Οι εργαζόμενοι που δουλεύουν στα κοιτάσματα γαιανθράκων λέγονται
ανθρακωρύχοι. Πιστεύτετε ότι η εργασία τους είναι εύκολη ή δύσκολη
και γιατί;
Η εργασία του ανθρακωρύχου είναι σκληρή, ανθυγιεινή και αρκετά επικίνδυ-
νη. Εργάζεται μέσα σε υπόγειες στοές που στηρίζονται με χοντρά δοκάρια
δεμένα μεταξύ τους και ο αερισμός γίνεται με μεγάλους ανεμιστήρες. Το οξυ-
γόνο είναι περιορισμένο και υπάρχουν πολλοί κίνδυνοι, γιατί σχηματίζονται
υπόγεια μίγματα
με σκόνη άνθρα
κα και αέρια με-
θανίου. Με την
παραμικρή φλό-
γα μπορεί να
γίνει έκρηξη.
Οι ανθρακωρύχοι μπορεί επίσης να τραυματιστούν από κομμάτια άνθρακα ή
πέτρες που πέφτουν από την οροφή του ανθρακωρυχείου. Πολλοί ανθρακω-
ρύχοι προσβάλλονται από διάφορες αρρώστιες, όπως η ανθρακίαση ή η α-
ναιμία.
Λόγω
των
ιδιαίτερων
συνθηκών
εργασίας,
δικαιούνται
επιδόματα
ανθυγιεινής
εργασίας.
Πού
καταλήγουν
τελικά
οι
γαιάνθρακες
που αποκτού-
με με τόσο
κόπο;
Ώς τις αρχές του περασμένου αιώνα, στα τρένα, στα πλοία καθώς και στις
περισσότερες μηχανές των εργοστασίων, οι άνθρωποι χρησιμοποιούσαν
σαν καύσιμο τον ορυκτό άνθρακα. Σταδιακά, η χρήση του πετρελαίου
αντικατέστησε τους ορυκτούς άνθρακες στα περισσότερα μέσα μεταφοράς
και στα εργοστάσια, όχι μόνο λόγω κόστους, αλλά και γιατί εφευρέθηκε η
μηχανή εσωτερικής καύσης.
Η χρήση των ορυκτών ανθράκων περιορίστηκε σε εργοστάσια παραγωγής
ηλεκτρικής ενέργειας. Στην Ελλάδα τέτοια εργοστάσια είναι τα θερμοηλεκτρι-
κά εργοστάσια της ΔΕΗ, τα οποία κατασκευάζονταν σε διάφορα σημεία της
χώρας κοντά σε κοιτάσματα λιγνίτη. Ο εξορυσσόμενος λιγνίτης μεταφέρεται
στις αυλές των Ατμοηλεκτρικών Σταθμών (ΑΗΣ) για καύση. Μέσα από το
δίκτυο της
ΔΕΗ η
ηλεκτρική
ενέργεια
μεταφέρεται
στη
συνέχεια
σε όλη
τη χώρα.
Πιστεύετε ότι η λειτουργία των ορυχείων, αλλά κυρίως των θερμοηλε-
κτρικών εργοστασίων είναι χρήσιμη και ακίνδυνη; Αν όχι, μπορείτε να
σκεφτείτε προβλήματα που δημιουργεί η λειτουργία τους;
Εργοστάσιο ΔΕΗ Μεγαλόπολης
Τα σημαντικότερα προβλήματα που δημιουργούνται είναι τα εξής:
lΔέσμευση μεγάλων εκτάσεων γης για μεγάλα χρονικά διαστήματα.
lΑλλοίωση της μορφολογίας του εδάφους.
lΔιατάραξη της χλωρίδας και της πανίδας της περιοχής.
lΑνάγκη μετακίνησης οικισμών, οδικού και σιδηροδρομικού δικτύου.
lΜεγάλη κατανάλωση γλυκού νερού το οποίο επιστρέφει μετά τη χρήση του
στα ποτάμια και τις λίμνες πολύ θερμότερο, προκαλώντας τη λεγόμενη
θερμική ρύπανση,, συνεπώς επηρεάζοντας αρνητικά τα υδάτινα
οικοσυστήματα.
lΈκλυση σκόνης και αέριων ρύπων, δημιουργία θορύβου, δονήσεων και
στερεών και υγρών αποβλήτων.
Τοποθετήστε τις εικόνες στη σωστή σειρά σημειώνοντας αριθμούς στους
κύκλους. 1 ΠΟΝΤΟΣ
Τι μπορούμε λοιπόν να συμπεράνουμε;
Οι ορυκτοί άνθρακες σχηματίστηκαν πριν από εκατομμύρια
χρόνια από φυτά που καταπλακώθηκαν στο υπέδαφος.
Μετά την εξόρυξή τους μεταφέρονται στα εργοστάσια,
όπου χρησιμοποιούνται ως πηγή ενέργειας.
Είναι τελικά οι άνθρακες ένα πολύτιμο στερεό όπως λέει και ο
τίτλος του μαθήματός μας;
Όταν περιμένουμε να ανακαλύψουμε κάτι πολύτιμο και η αξία του αποδει-
κνύεται πολύ μικρότερη από την αναμενόμενη, χρησιμοποιούμε την έκφρα-
ση «άνθρακες ο θησαυρός». Είναι όμως σωστή η έκφραση αυτή; Το
ξυλοκάρβουνο, συνηθισμένη μορφή άνθρακα, έχει πράγματι ευτελή αξία. Οι
ορυκτοί άνθρακες όμως είναι πολύτιμοι:
μας δίνουν χρήσιμη ενέργεια,
για να ζεσταθούμε και να
κινήσουμε τις μηχανές πολ-
λών εργοστασίων. Ο γραφί-
της, άλλη μορφή ορυκτού
άνθρακα, χρησιμεύει για την
κατασκευή των μολυβιών,
ενώ το διαμάντι, ορυκτός
άνθρακας και αυτός, είναι
πολύτιμος λίθος. Μήπως,
λοιπόν, πρέπει να αποκατα-
στήσουμε στο λεξιλόγιό μας
τον άνθρακα δίνοντας την
πραγματική του αξία και λέ-
γοντας...
«θησαυρός οι άνθρακες»;
Τι πιστεύετε ότι θα συνέβαινε εάν τα θερμοηλεκτρικά μας
εργοστάσια, σταματούσαν να καίνε λιγνίτη;
Τι θα συνέβαινε, εάν έκλειναν τελείως;
Θα είχαμε ρεύμα στα σπίτια μας;
Θα υπήρχαν άλλα προβλήματα;
Στόχος της Ευρωπαϊκής Ένωσης και της Ελλάδας είναι η απολιγνιτοποίηση
δηλ. τα εργοστάσια αυτά να πάψουν να χρησιμοποιούν ορυκτά καύσιμα και
να στραφούν κυρίως προς το φυσικό αέριο ή και να κλείσουν και τελείως.
Μάλιστα η Ελλάδα έχει δεσμευθεί ότι μέχρι το 2028 θα έχουν πάψει να
λειτουργούν εργοστάσια παραγωγής ενέργειας από λιγνίτη.
Παρουσίαση: ΔΗΜΗΤΡΑ ΜΥΛΩΝΑΚΗ

Ορυκτοί άνθρακες - ένα πολύτιμο στερεό.pdf

  • 1.
    ΦΕ7: ΟΡΥΚΤΟΙ ΑΝΘΡΑΚΕΣ- ENA ΠΟΛΥΤΙΜΟ ΣΤΕΡΕΟ
  • 2.
    Τι είναι οιορυκτοί άνθρακες; Τι ενέργεια περιέχουν; Πού τους χρησιμοποιούμε;
  • 3.
    Οι ορυκτοί άνθρακεςή γαιάνθρακες βρίσκονται στο υπέδαφος της γης και περιέχουν χημική ενέργεια. Με την καύση, μετατρέπουμε τη χημική τους ενέργεια σε μορφές που μπορούμε να αξιοποιήσουμε πιο εύκολα. Τους χρησιμοποιούμε κυρίως στα θερμοηλεκτρικά εργοστάσια παραγωγής ηλε- κτρικού ρεύματος. Πώς πιστεύετε ότι δημιουργήθηκαν;
  • 4.
    Πριν από πάραπολλά χρόνια δάση που υπήρχαν στην επιφάνεια της γης καταπλακώθηκαν από στρώματα εδάφους εξαιτίας διαφόρων φυσικών καταστροφών. Ανάλογα με το χρόνο που το καταπλακωμένο ξύλο έμεινε θαμμένο, σχηματίσθηκαν οι διάφοροι τύποι γαιανθράκων, των οποίων η περιεκτικότητα σε άνθρακα ποικίλλει. Avie@UdeMischa
  • 5.
    Ανάλογα με τηνπεριεκτικότητα σε άνθρακα διακρίνουμε τέσσερις κύριες κα- τηγορίες ορυκτών ανθράκων: την τύρφη, όταν η περιεκτικότητα σε άνθρακα δεν ξεπερνά το 50%, τον λιγνίτη με περιεκτικότητα 50%-70%, το λιθάνθρακα με περιεκτικότητα 70%-90% και τον ανθρακίτη με περιεκτικότητα μεγαλύτερη από 90%. τύρφη λιγνίτης λιθάνθρακας ανθρακίτης
  • 6.
    Πού νομίζετε ότιβρίσκεται ο εργάτης; Τι πιστεύετε ότι κάνει και τι εργαλείο χρησιμοποιεί;
  • 7.
    Για να χρησιμοποιήσουμετους ορυκτούς άνθρακες πρέπει να τους εξορύξουμε. Αν τα κοιτάσματά τους είναι επιφανειακά, δηλ. βρίσκονται μέχρι 30 μέτρα από την επιφάνεια της Γης, είναι μια αρκετά εύκολη διαδικασία. Συνήθως τα επιφα- νειακά κοιτάσματα είναι λιγνίτες. Για να τα εξορύξουν οι εργαζόμενοι με ειδικά μηχανήματα και εργαλεία απομακρύνουν αρχικά το χώμα και τα πετρώματα και μετά μαζεύουν τους γαιάνθρακες, που τους μεταφέρουν με ταινιόδρομους.
  • 8.
    Αν τα κοιτάσματατων ορυκτών ανθράκων είναι υπόγεια, τότε η εξόρυξή τους είναι πολύ πιο δύσκολη και δαπανηρή. Γιατί;
  • 9.
    Για την εξόρυξητων υπόγειων κοιτασμάτων πρέπει να κατασκευαστούν υπόγεια τούνελ, που λέγονται ορυχεία. Τα υπόγεια ορυχεία φτάνουν σε βάθος 200-300 μέτρων, αλλά υπάρχουν και περιπτώσεις, όπου ο άνθρακας συλλέγεται από βάθος 1.000 μέτρων κάτω από την επιφάνεια της Γης.
  • 10.
    Η κυκλοφορία στοορυχείο γίνεται μέσα από ένα σύστημα στοών και ανελκυ- στήρων, ενώ για τη μεταφορά του ορυκτού άνθρακα χρησιμοποιούνται βαγονέτα, που κινούνται πάνω σε ειδικές ράγες.
  • 11.
    Οι εργαζόμενοι πουδουλεύουν στα κοιτάσματα γαιανθράκων λέγονται ανθρακωρύχοι. Πιστεύτετε ότι η εργασία τους είναι εύκολη ή δύσκολη και γιατί;
  • 12.
    Η εργασία τουανθρακωρύχου είναι σκληρή, ανθυγιεινή και αρκετά επικίνδυ- νη. Εργάζεται μέσα σε υπόγειες στοές που στηρίζονται με χοντρά δοκάρια δεμένα μεταξύ τους και ο αερισμός γίνεται με μεγάλους ανεμιστήρες. Το οξυ- γόνο είναι περιορισμένο και υπάρχουν πολλοί κίνδυνοι, γιατί σχηματίζονται υπόγεια μίγματα με σκόνη άνθρα κα και αέρια με- θανίου. Με την παραμικρή φλό- γα μπορεί να γίνει έκρηξη.
  • 13.
    Οι ανθρακωρύχοι μπορείεπίσης να τραυματιστούν από κομμάτια άνθρακα ή πέτρες που πέφτουν από την οροφή του ανθρακωρυχείου. Πολλοί ανθρακω- ρύχοι προσβάλλονται από διάφορες αρρώστιες, όπως η ανθρακίαση ή η α- ναιμία. Λόγω των ιδιαίτερων συνθηκών εργασίας, δικαιούνται επιδόματα ανθυγιεινής εργασίας. Πού καταλήγουν τελικά οι γαιάνθρακες που αποκτού- με με τόσο κόπο;
  • 14.
    Ώς τις αρχέςτου περασμένου αιώνα, στα τρένα, στα πλοία καθώς και στις περισσότερες μηχανές των εργοστασίων, οι άνθρωποι χρησιμοποιούσαν σαν καύσιμο τον ορυκτό άνθρακα. Σταδιακά, η χρήση του πετρελαίου αντικατέστησε τους ορυκτούς άνθρακες στα περισσότερα μέσα μεταφοράς και στα εργοστάσια, όχι μόνο λόγω κόστους, αλλά και γιατί εφευρέθηκε η μηχανή εσωτερικής καύσης.
  • 15.
    Η χρήση τωνορυκτών ανθράκων περιορίστηκε σε εργοστάσια παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας. Στην Ελλάδα τέτοια εργοστάσια είναι τα θερμοηλεκτρι- κά εργοστάσια της ΔΕΗ, τα οποία κατασκευάζονταν σε διάφορα σημεία της χώρας κοντά σε κοιτάσματα λιγνίτη. Ο εξορυσσόμενος λιγνίτης μεταφέρεται στις αυλές των Ατμοηλεκτρικών Σταθμών (ΑΗΣ) για καύση. Μέσα από το δίκτυο της ΔΕΗ η ηλεκτρική ενέργεια μεταφέρεται στη συνέχεια σε όλη τη χώρα.
  • 16.
    Πιστεύετε ότι ηλειτουργία των ορυχείων, αλλά κυρίως των θερμοηλε- κτρικών εργοστασίων είναι χρήσιμη και ακίνδυνη; Αν όχι, μπορείτε να σκεφτείτε προβλήματα που δημιουργεί η λειτουργία τους; Εργοστάσιο ΔΕΗ Μεγαλόπολης
  • 17.
    Τα σημαντικότερα προβλήματαπου δημιουργούνται είναι τα εξής: lΔέσμευση μεγάλων εκτάσεων γης για μεγάλα χρονικά διαστήματα. lΑλλοίωση της μορφολογίας του εδάφους. lΔιατάραξη της χλωρίδας και της πανίδας της περιοχής. lΑνάγκη μετακίνησης οικισμών, οδικού και σιδηροδρομικού δικτύου. lΜεγάλη κατανάλωση γλυκού νερού το οποίο επιστρέφει μετά τη χρήση του στα ποτάμια και τις λίμνες πολύ θερμότερο, προκαλώντας τη λεγόμενη θερμική ρύπανση,, συνεπώς επηρεάζοντας αρνητικά τα υδάτινα οικοσυστήματα. lΈκλυση σκόνης και αέριων ρύπων, δημιουργία θορύβου, δονήσεων και στερεών και υγρών αποβλήτων.
  • 18.
    Τοποθετήστε τις εικόνεςστη σωστή σειρά σημειώνοντας αριθμούς στους κύκλους. 1 ΠΟΝΤΟΣ
  • 19.
    Τι μπορούμε λοιπόννα συμπεράνουμε;
  • 20.
    Οι ορυκτοί άνθρακεςσχηματίστηκαν πριν από εκατομμύρια χρόνια από φυτά που καταπλακώθηκαν στο υπέδαφος. Μετά την εξόρυξή τους μεταφέρονται στα εργοστάσια, όπου χρησιμοποιούνται ως πηγή ενέργειας. Είναι τελικά οι άνθρακες ένα πολύτιμο στερεό όπως λέει και ο τίτλος του μαθήματός μας;
  • 21.
    Όταν περιμένουμε ναανακαλύψουμε κάτι πολύτιμο και η αξία του αποδει- κνύεται πολύ μικρότερη από την αναμενόμενη, χρησιμοποιούμε την έκφρα- ση «άνθρακες ο θησαυρός». Είναι όμως σωστή η έκφραση αυτή; Το ξυλοκάρβουνο, συνηθισμένη μορφή άνθρακα, έχει πράγματι ευτελή αξία. Οι ορυκτοί άνθρακες όμως είναι πολύτιμοι: μας δίνουν χρήσιμη ενέργεια, για να ζεσταθούμε και να κινήσουμε τις μηχανές πολ- λών εργοστασίων. Ο γραφί- της, άλλη μορφή ορυκτού άνθρακα, χρησιμεύει για την κατασκευή των μολυβιών, ενώ το διαμάντι, ορυκτός άνθρακας και αυτός, είναι πολύτιμος λίθος. Μήπως, λοιπόν, πρέπει να αποκατα- στήσουμε στο λεξιλόγιό μας τον άνθρακα δίνοντας την πραγματική του αξία και λέ- γοντας... «θησαυρός οι άνθρακες»;
  • 22.
    Τι πιστεύετε ότιθα συνέβαινε εάν τα θερμοηλεκτρικά μας εργοστάσια, σταματούσαν να καίνε λιγνίτη; Τι θα συνέβαινε, εάν έκλειναν τελείως; Θα είχαμε ρεύμα στα σπίτια μας; Θα υπήρχαν άλλα προβλήματα;
  • 23.
    Στόχος της ΕυρωπαϊκήςΈνωσης και της Ελλάδας είναι η απολιγνιτοποίηση δηλ. τα εργοστάσια αυτά να πάψουν να χρησιμοποιούν ορυκτά καύσιμα και να στραφούν κυρίως προς το φυσικό αέριο ή και να κλείσουν και τελείως. Μάλιστα η Ελλάδα έχει δεσμευθεί ότι μέχρι το 2028 θα έχουν πάψει να λειτουργούν εργοστάσια παραγωγής ενέργειας από λιγνίτη.
  • 26.