מרכז ארצי למורי הכימיה - עמוד הבית

אתר נגיש חיפושדלג על חיפוש
Bannersדלג על Banners
חיפושדלג על חיפוש
סגירה
תוכן העמודדלג על תוכן העמוד

מידעון מקורות אנרגיה מתחדשים וגז טבעי ינואר 2018

28/02/2018 15:56:19

אנרגיה באקטואליה

אילת מתחדשת!

חברת מטלון מקורות אנרגיה בע"מ, שהוקמה בשנת 2009 ופועלת בתחום האנרגיות המתחדשות, קיבלה השבוע היתר בניה ממחלקת ההנדסה בעיריית אילת להקמה של טורבינת רוח קטנה בהספק של עד 50kW במבנה תעשייתי בבעלות החברה באזור התעשייה באילת. 

החברה מציגה קונספט חדש של שילוב אנרגיות מתחדשות במתחם אחד, הכולל נדל"ן תעשייתי להשכרה, הפקת חשמל מאנרגיית השמש, והפקת חשמל מאנרגיית הרוח.  
http://www.tashtiot.co.il/2018/01/21

צעד זה הוא צעד נוסף להשגת היעדים של העיר אילת: להגיע לעצמאות אנרגתית אזורית ולהפוך לעיר "ירוקה". להשגת יעדים אלו ננקטו בשנים אחרונות פעולות שונות:
  • מנובמבר 2014 מנובמבר מפיקים כ-55MW מאנרגיות מתחדשות, שהם כמעט מחצית מהצריכה היומית של האזור, שעומדת על 120-130MW.
  • הותקנו פנלים סולארים מעל גגות בתים פרטיים ובתי מלון בהספק של 20MW.
  • נפתח מפעל להרכבת פנלים סולריים באזור התעשייה.
  • הופעלו תוכניות חינוכיות שונות לקידום צריכת אנרגיה חסכונית יותר.
  • תחנת כוח אשר פעלה על סולר עברה לשימוש במתאנול, דלק נקי יותר.
יש לנו כימיה...

סיכונים של גז טבעי
 
גז טבעי הוא תערובת גזים המכילה בעיקר מתאן. בארץ, הגז המגיע ממאגר תמר מכיל כ- 99% מתאן. המתאן הוא גז קל מאוד וזאת בגלל המסה המולרית הנמוכה של החומר. צפיפותו היא 0.656  ק"ג למ"ק כמחצית מצפיפות האוויר שהיא  1.29 ק"ג למ"ק. תכונה זו גורמת לכך שצפיפותו האנרגטית היא נמוכה, כלומר האנרגיה המופקת ליחידת מסה אינה גבוהה ולכן מובילים את הגז בלחץ על-אטמוספרי. העלאת הלחץ בצינור ההובלה גורם לכך שצפיפות הגז גדלה ואיתה גדלה גם הצפיפות האנרגטית.
 
אולם, הובלה בתנאים אלו והעובדה שמולקולות המתאן קטנות, מעלות את הסבירות לדליפות גז מהצנרת. הדליפה עצמה אינה מהווה סכנה בריאותית לבני אדם. מתאן אינו פוגע בעיניים או בעור או בנשימה, כל עוד יש מספיק אוויר. בנוסף, מתאן שדלף עולה ומתפזר באוויר לשכבות גבוהות באטמוספירה. שם אכן פגיעתו ניכרת, שכן הוא מהווה גז חממה.
 
הסכנה העיקרית מדליפת מתאן היא התרחשות של הצתה העלולה לגרום לשריפה או לפיצוץ וזה תלוי בלחץ השורר בצינור הובלת הגז ובקוטר הפתח דרכו דולף הגז. נמצא כי קצב דליפת הגז תלוי ברוחב הפתח דרכו עובר הגז והלחץ בצינור. ככל שהפתח רחב יותר והלחץ של הגז גדול יותר, קצב הדליפה גדל.  
כדי שהגז הדולף יוצת דרושים שני תנאים: אנרגיה להתחלת התגובה בין מתאן וחמצן, ויצירת תערובת מתאן ואוויר בעלת ריכוזים המתאימים לתחום הנפיצות של מתאן. 
מה חדש בהוראה?!

לפניכם הצעה לשאלת מאמר בנושא אנרגיה וקצב.

קרא את הקטע מעל (יש לי כימיה) וענה על השאלות הבאות.

 
1. על פי הקטע, מהו הגורם המשפיע על צפיפות של גזים?
2. להלן נתונים על צפיפות של כמה גזים, בטמפרטורת החדר:

    הגז

    חנקן

    מימן

    פחמן דו חמצני

    חמצן

    צפיפות

    ק"ג/מ"ק

    1.25

    0.09

    1.98

    1.43                     


    3.  האם הנתונים תואמים את תשובתך לסעיף 1? נמק.
    4. חשב  את צפיפות האוויר ביחידות של גרם/סמ"ק.
    5. בלון מלא גז מימן עף למעלה ואילו בלון באותו נפח, ובאותם תנאים, המלא גז פחמן דו חמצני שוקע. הסבר תופעה זו בהתבסס על הנתונים בשאלה.
    6. נסח את תגובת השריפה המלאה של מתאן.
    7. אנרגיה בכמות מספקת, של כ- 300 קג'אול, הנקלטת ממקור אנרגיה כגון אש גלויה, ניצוץ חשמלי או חשמל סטטי מספיקה להצתה של 1 מול מתאן. מדוע דרושה אנרגיה זו להתחלת התגובה?
    8. שרטט דיאגרמת אנרגיה המתאימה לתיאור תגובת ההצתה של גז טבעי לאחר שניצוץ חשמלי הועבר בתערובת נפיצה של מתאן ואוויר.
      מבוסס על: גז טבעי, (2017) . עורכים: רבייב, גול. פרק בטיחות –עמ' 333.

       

      זכויות והרשאותדלג על זכויות והרשאות

      הפרויקט מבוצע עפ"י מכרז 09/07.13 עבור המזכירות הפדגוגית, משרד החינוך.

       © כל הזכויות שמורות למשרד החינוך

      כל הקבצים הנמצאים באתר זה נועדו אך ורק לשימושם האישי של מורי הכימיה ולהוראה בכיתותיהם. אין לעשות שימוש כלשהו בקבצים אלו לכל מטרה אחרת ובכלל זה שימוש מסחרי; פרסום באתר אחר (למעט אתר בית הספר בו מלמד המורה); העמדה לרשות הציבור או הפצה בדרך אחרת כלשהי של קבצים אלו או כל חלק מהם.

      *  *  *

      עבור לתוכן העמוד